[發明專利]一種基于SHPB試驗的沖擊損傷巖樣制備及測定方法有效
| 申請號： | 201510400955.0 | 申請日： | 2015-07-09 |
| 公開（公告）號： | CN104990777B | 公開（公告）日： | 2018-10-02 |
| 發明（設計）人： | 蔚立元;靖洪文;羅寧;楊圣奇 | 申請（專利權）人： | 中國礦業大學 |
| 主分類號： | G01N1/28 | 分類號： | G01N1/28;G01N24/08;G01N29/04;G01N15/08;G01N3/08;G01N23/02 |
| 代理公司： | 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249 | 代理人： | 楊曉玲 |
| 地址： | 221116 江蘇省*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 shpb 試驗 沖擊 損傷 制備 測定 方法 | ||
1.一種基于SHPB試驗的沖擊損傷巖樣制備方法，其特征在于，該沖擊損傷巖樣的制備，具體步驟如下：
a、制作直徑和長度都為100mm的多個圓柱形巖石試樣，對巖石試樣的兩個端面進行打磨，使其不平行度和不垂直度均小于0.02 mm，并涂抹一層黃油以減小摩擦；
b、利用桿件直徑為100mm的SHPB裝置進行試驗性預沖擊，固定沖擊桿在高壓氣室內的位置，選擇將巖石試樣達到臨界破壞狀態的氣壓進行沖擊加載，將巖石試樣破裂并有碎片剝離的臨界破壞狀態對應的氣壓值定為臨界氣壓；
c、以低于臨界氣壓的氣壓對完整巖石試樣進行沖擊，所述的完整巖石試樣為未經沖擊的其他巖樣，并利用電阻應變片和超動態信號測試分析儀記錄沖擊試驗過程中的入射應力波、透射應力波和反射應力波，并進過相關計算獲得沖擊過程中試樣內的動態應變峰值、應變率峰值及單位體積吸收能；
d、以巖石試樣端面圓心為中心點，沿軸向鉆取直徑為50mm、高度為100mm即巖石試樣高度的圓柱形標準損傷試樣。
2.一種基于SHPB試驗的沖擊損傷巖樣的測定方法，其特征是：包括沖擊損傷巖樣的細觀試驗和沖擊損傷巖樣的宏觀試驗，具體步驟如下：
一、沖擊損傷巖樣的細觀試驗
a、利用工業或醫用CT對標準損傷巖樣進行CT掃描，沿標準損傷巖樣的軸向等距間隔選取5~10個掃描橫斷面，獲得標準損傷巖樣不同橫斷面上的CT數分布，對每個斷面上的CT數進行統計，統計參數包括平均CT數、CT數方差和分布形態，確定巖樣相對損傷程度；
b、采用真空飽和裝置對標準損傷巖樣進行飽和，然后通過核磁共振成像分析系統對真空飽和的標準損傷巖樣進行測試，獲得該巖樣的孔隙度、橫向弛豫時間T2分布及譜面積，沿該巖樣軸向等距間隔選取5~10斷面獲取核磁共振成像圖；
二、沖擊損傷巖樣的宏觀試驗
a、采用超聲波檢測儀對標準損傷巖樣進行測試，獲取縱波速度Vp；
b、采用巖石滲透系數實驗系統對標準損傷巖樣進行測試，獲取滲透系數K；
c、利用巖石壓力試驗機對標準損傷巖樣進行單軸壓縮試驗，獲得彈性模量E和單軸抗壓強度Rc；
采用相同巖性及物理性質的巖塊加工標準完整巖樣即尺寸為φ50mm×100mm，并采取與上述步驟相同的細觀試驗和宏觀試驗，獲得試驗數據；
以動態應變峰值、應變率峰值和單位體積吸收能為依據，綜合宏細觀試驗的數據，定量判定動態沖擊對巖石材料的損傷程度。
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