[發明專利]一種模擬球面波在巖體中傳播的實驗裝置及實驗方法

在審

• 申請號: 202110756140.1
• 申請日: 2021-07-05
• 公開（公告）號: CN113671026A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 劉婷婷;曾樂樂;李闖闖;李新平;丁鹿陽;向昌;黃文旭
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/22;G09B23/10;G09B23/40
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 胡振

1.一種模擬球面波在巖體中傳播的實驗裝置，其特征在于，包括：可拆卸的實驗箱，所述實驗箱具有空腔，待實驗的巖體設于所述空腔中，所述實驗箱緊密包裹所述巖體，所述巖體的表面以及所述巖體內埋置地設有應變位移傳感器，所述實驗箱相對的兩側均對稱的設有撞擊機構，所述撞擊機構包括具有半球弧面的撞擊塊，所述撞擊塊可直接撞擊所述巖體的表面。

2.根據權利要求1所述的模擬球面波在巖體中傳播的實驗裝置，其特征在于：所述模擬球面波在巖體中傳播的實驗裝置還包括圍梁，所述實驗箱固設于所述圍梁內，所述實驗箱中除了設有撞擊機構的兩側，其他各側與所述圍箱之間均設有固定調節結構。

3.根據權利要求2所述的模擬球面波在巖體中傳播的實驗裝置，其特征在于：所述撞擊機構包括動力結構以及連接結構，所述連接結構的一側與所述動力結構固接，相對的另一側與所述撞擊塊可拆卸地固接。

4.根據權利要求3所述的模擬球面波在巖體中傳播的實驗裝置，其特征在于：所述連接結構包括第二連接桿以及至少兩個相互平行且間隔設置的第一連接桿，其中兩個所述第一連接桿的一端均與所述動力結構固接，另一端分別與所述第二連接桿的兩端固接。

5.根據權利要求4所述的模擬球面波在巖體中傳播的實驗裝置，其特征在于：所述撞擊塊可拆卸地固接于所述第二連接桿，所述撞擊塊指向所述巖體的中心設置。

6.根據權利要求5所述的模擬球面波在巖體中傳播的實驗裝置，其特征在于：所述實驗箱在設有所述撞擊機構的兩側均具有用于所述第二連接桿穿過的腔體。

7.根據權利要求4所述的模擬球面波在巖體中傳播的實驗裝置，其特征在于：所述第一連接桿垂直于所述第二連接桿；

或，所述第一連接桿與所述第二連接桿之間的夾角為銳角或鈍角。

8.根據權利要求4所述的模擬球面波在巖體中傳播的實驗裝置，其特征在于：所述第一連接桿與所述第二連接桿通過固定器固接。

9.根據權利要求3所述的模擬球面波在巖體中傳播的實驗裝置，其特征在于：所述動力結構為氣壓裝置，所述固定調節結構為千斤頂。

10.一種模擬球面波在巖體中傳播的實驗方法，其特征在于，采用權利要求2至9任一項所述的模擬球面波在巖體中傳播的實驗裝置，包括如下步驟：

1)在所述空腔中澆筑石膏，以制作成待實驗的所述巖體，所述巖體的表面和所述巖體內埋置地設置所述應變位移傳感器；

2)設置所述固定調節結構以對所述巖體進行固定并控制壓力；

3)將制作安裝好的所述模擬球面波在巖體中傳播的實驗裝置放置在水平實驗臺上；

4)所述應變位移傳感器連接至計算機，啟動應變位移傳感器；

5)啟動撞擊機構對所述巖體進行球面波撞擊實驗，計算機記錄應變位移傳感器反饋的數據；

6)重復步驟2)至步驟5)，獲得多組數據。