[發明專利]一種基于溫度變化特征的巖石變形階段識別方法

有效

• 申請號: 202110842693.9
• 申請日: 2021-07-26
• 公開（公告）號: CN113484499B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 劉善軍;劉文芳;郭嘉興;翟超宇
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 尚云飛

1.一種基于溫度變化特征的巖石變形階段識別方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、選擇巖石試件；

S2、進行巖石單軸壓縮逐級循環加載實驗：

對巖石試件施加逐級循環荷載，加載至巖石試件破裂；實時采集巖石試件各級荷載施加過程中的表面溫度，并記錄；

S3、對巖石試件的表面溫度進行數據處理：

根據巖石試件各級荷載施加過程中表面溫度的溫度下限與加載時間的關系，確定巖石試件從開始施加荷載到破裂過程中的溫度下限最大值T₁，并得到所述溫度下限最大值T₁處的加載時間t₁，再確定從所述加載時間t₁到巖石試件破裂這段時間內的溫度下限最小值T₂，并得到所述溫度下限最小值T₂處的加載時間t₂；

所述加載時間t₁對應的加載循環內的應力峰值為壓密階段與彈性階段的分界點；

所述加載時間t₂對應的加載循環內的應力峰值為彈性階段與破裂階段的分界點。

2.根據權利要求1所述的一種基于溫度變化特征的巖石變形階段識別方法，其特征在于，所述步驟S2中，對巖石試件施加逐級循環荷載，加載至巖石試件破裂的具體加載方式為：

進行第1級循環，從0kN開始施加荷載，施加a kN的荷載之后，進行卸載，并卸載至bkN；

進行第2級循環，從b kN開始施加荷載，施加a+d kN的荷載之后，進行卸載，并卸載至bkN；

進行第3級循環，從b kN開始施加荷載，施加a+2d kN的荷載之后，進行卸載，并卸載至bkN；以此類推，

進行第n級循環，從b kN開始施加荷載，施加a+(n-1)d kN的荷載，在第n級加載過程中，巖石試件破裂。

3.根據權利要求2所述的一種基于溫度變化特征的巖石變形階段識別方法，其特征在于，所述步驟S2中，所述實時采集巖石試件各級荷載施加過程中的溫度下限具體為：實時采集第1至n級加載過程中，每級卸載至bkN時巖石試件的溫度。

4.根據權利要求2所述的一種基于溫度變化特征的巖石變形階段識別方法，其特征在于，所述b大于等于0。

5.根據權利要求1-4任意一項所述的一種基于溫度變化特征的巖石變形階段識別方法，其特征在于，所述巖石試件為圓柱形試件。

6.根據權利要求1-4任意一項所述的一種基于溫度變化特征的巖石變形階段識別方法，其特征在于，所述步驟S1中，對所述巖石試件進行隔熱處理，并對巖石試件進行靜置觀測。

7.根據權利要求1-4任意一項所述的一種基于溫度變化特征的巖石變形階段識別方法，其特征在于，所述步驟S2中，巖石單軸壓縮逐級循環加載實驗中力的控制方式為荷載控制。

8.根據權利要求1-4任意一項所述的一種基于溫度變化特征的巖石變形階段識別方法，其特征在于，所述步驟S2中，所述巖石單軸壓縮逐級循環加載實驗采用巖石單軸壓縮逐級循環加載實驗系統實現，所述巖石單軸壓縮逐級循環加載實驗系統包括用于向巖石試件施加荷載的加載單元以及采集巖石試件表面溫度的溫度采集單元。

9.根據權利要求8所述的一種基于溫度變化特征的巖石變形階段識別方法，其特征在于，所述巖石單軸壓縮逐級循環加載實驗系統還設置了聲發射信號采集單元和應變采集單元。