[發(fā)明專利]循環(huán)爆破荷載作用下類鈾礦巖累積損傷確定及氡析出連續(xù)測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710341221.9
• 申請日: 2017-05-16
• 公開（公告）號: CN107015272B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣復(fù)量;張帥;李向陽;洪昌壽;謝超;黎明;楊增光;楊文超;王小麗
• 申請（專利權(quán)）人: 南華大學(xué)
• 主分類號: G01V1/104
• 分類號: G01V1/104;G01V1/30;G01T1/167
• 代理公司: 湖南省國防科技工業(yè)局專利中心 43102
• 代理人: 馮青

1.循環(huán)爆破荷載作用下類鈾礦巖累積損傷確定及氡析出連續(xù)測量方法，首先利用爆破測振儀，獲取爆破過程中質(zhì)點(diǎn)振速、頻率參數(shù)；其次利用非金屬超聲波檢測儀，獲取爆破荷載作用前后類鈾礦巖樣的波速，其特征在于，然后利用測氡儀連續(xù)測量循環(huán)爆破荷載作用導(dǎo)致的累積氡濃度的變化，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到連續(xù)氡析出率的變化，綜合分析所得數(shù)據(jù)，得出類鈾礦巖累積損傷特征與連續(xù)氡析出率之間的關(guān)系，

本方法分為三個(gè)階段，1)類鈾礦巖樣的制備；2)實(shí)施爆破工藝，測量振速、頻率、波速參數(shù)；3)爆破后氡析出連續(xù)測量方法；

所述實(shí)施爆破工藝，測量振速、頻率、波速參數(shù)過程中，利用類鈾礦巖樣爆破過程參數(shù)獲取裝置，獲得爆破過程中質(zhì)點(diǎn)振速、頻率參數(shù)；利用循環(huán)爆破荷載作用下類鈾礦巖樣累積損傷程度確定裝置，獲取循環(huán)爆破荷載作用前后類鈾礦巖波速參數(shù)變化，

研究循環(huán)爆破荷載作用下類鈾礦巖累積損傷演化規(guī)律，建立評價(jià)損傷的損傷變量，考慮彈性模量的變化來定義損傷因子，E，E^*分別為爆破荷載前后的彈性模量，根據(jù)彈性力學(xué)理論，有：

公式(1)中：μ為介質(zhì)的泊松比；

假定爆破前后介質(zhì)的密度近似相等，爆破前后的泊松比也近似相等，得：

公式(2)中：S_n為累積損傷程度；V₀為爆破前試塊的聲波速度，m·s^-1；V_n為第n次爆破后試塊的聲波速度，m·s^-1；

利用循環(huán)爆破荷載下類鈾礦巖樣氡析出測量裝置進(jìn)行爆破后氡析出連續(xù)測量，采用密閉腔體法，裸露類鈾礦巖樣單面或雙面，將爆破容器作為氡收集器，對裸露的單面或者對稱的雙面，利用測氡儀測量其爆破后氡析出量，收集數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析；

所述氡析出連續(xù)測量方法，具體過程為：

根據(jù)Fick第一定理和長方體氡析出穩(wěn)態(tài)模型假設(shè)，長方體中氡濃度變化應(yīng)滿足下面的方程：

其中：

公式(3)中：C(x)為試樣中氡濃度分布，Bq·m^-3；C₀為密閉氡收集器內(nèi)起始氡濃度，Bq·m^-3；ρ為試樣密度，kg·m^-3；λ為氡有效衰變常數(shù)，s^-1；C_Ra為鐳含量，Bq·kg^-1；S_e為射氣系數(shù)；η為試樣孔隙度；D為試樣氡的擴(kuò)散系數(shù)cm²·s^-1；h為試樣的高度，cm；x為因變量；e為常數(shù)；

對于裸露雙面情況，氡的分布公式如下：

根據(jù)氡的擴(kuò)散運(yùn)移規(guī)律，通過RAD7測氡儀密閉測量獲得氡析出累積濃度數(shù)據(jù)的測量值并擬合得出測量值的析出率k，通過試樣單面和雙面得出表面氡析出率的理論表達(dá)式為：

試樣單面：

試樣雙面：

公式(4)和公式(5)中：E₀為固有析出率，Bq·m^-2·s^-1；將公式(4)和公式(5)進(jìn)行對比，簡化后得到氡擴(kuò)散長度的計(jì)算公式：

公式(7)中：L為氡擴(kuò)散長度，cm；h為圓柱體混凝土試樣高度，cm；

氡擴(kuò)散長度得出后，根據(jù)公式(8)得到相應(yīng)的氡擴(kuò)散系數(shù)D；

將獲取的氡的擴(kuò)散系數(shù)D、試樣的密度ρ、氡有效衰變常數(shù)λ、鐳含量C_Ra、射氣系數(shù)S_e、試樣的孔隙度η、試樣的高度h回代入公式(6)，得到修正后的固有析出率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)爆破荷載作用下類鈾礦巖累積損傷確定及氡析出連續(xù)測量方法，其特征在于，所述類鈾礦巖樣爆破過程參數(shù)獲取裝置結(jié)構(gòu)為：類鈾礦巖樣(3)置于爆破容器(2)內(nèi)，類鈾礦巖樣上表面中心處放置炸藥和雷管(5)，類鈾礦巖樣側(cè)面四周黏貼傳感器Ⅰ(6)，傳感器Ⅰ通過數(shù)據(jù)線(8)連接爆破測振儀(1)，炸藥和雷管(5)通過爆破母線連接起爆器(7)；爆破容器頂部通過螺栓(4)將爆破容器與密封蓋固定連接。