一种用于研究弹性纵波在节理岩体中传播特征的试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于研究弹性纵波在节理岩体中传播特征的试验装置，该试验装置包括发射系统，装载系统，测量系统三个部分。发射腔室的管道采用高强度绝缘材料制成，子弹由电枢和金属弹体组成。动力系统是采用交变电流产生的磁性波来驱动子弹，可以通过改变放电电压来改变子弹的初始速度，从而得到不同初始波速的弹性纵波在节理岩体的传播特征。通过调节子弹的形状得到不同初始波形的弹性波在节理岩体的传播特征。测量系统采用应变片来测量岩石的局部位移，从而得到波速变化。测量系统还采用数字图像处理技术。将两种测量得到的数据进行对比，从而确保试验的准确度。

An experimental device for studying the propagation characteristics of elastic longitudinal wave in jointed rock mass

The invention discloses an experimental device for studying the propagation characteristics of elastic longitudinal wave in jointed rock mass. The experimental device includes three parts: a transmitting system, a loading system and a measuring system. The pipeline of the launching chamber is made of high strength insulating material, and the bullet is composed of armature and metal body. The dynamic system uses the magnetic wave generated by alternating current to drive the bullet. The initial velocity of the bullet can be changed by changing the discharge voltage, so that the propagation characteristics of elastic P-wave with different initial velocities in jointed rock mass can be obtained. By adjusting the shape of the bullet, the propagation characteristics of elastic waves with different initial waveforms in jointed rock mass are obtained. The strain gauge is used in the measurement system to measure the local displacement of rocks, and then the variation of wave velocity is obtained. Digital image processing technology is also used in the measurement system. The accuracy of the test is ensured by comparing the data obtained from the two measurements.

【技术实现步骤摘要】
一种用于研究弹性纵波在节理岩体中传播特征的试验装置
本专利技术涉及一种用于研究弹性纵波在节理岩体中传播特征的试验装置及方法，属于岩石力学分析试验

技术介绍
自然界岩体一般都存在节理、断层及软弱夹层等缺陷，在实际工程中，节理岩体往往具有非均质、各向异性和非线性的特点。随着经济建设的持续发展，地下岩土工程的规模越来越大，所涉及的岩体力学问题也越来越复杂，对岩体力学研究提出了更高的要求。地下岩土工程在施工和使用过程中不可避免地会遇到爆破施工、矿山开采、地震、滑坡、岩爆等地下工程问题。这些地下工程问题都与应力波在节理岩体中的传播特性息息相关，因此研究应力波在节理岩体中传播特性对地下岩石工程问题的防治具有较好的工程意义。现阶段理论研究表明：当应力波在地下节理岩体中传播时，岩体节理等结构面会严重影响波的传播规律，导致波幅值的衰减、高频滤波、信号的延迟以及波传播速度的减慢，阻碍应力波的传播，加剧应力波能量的衰减。然而，现有关于岩体中应力波传播特性主要集中于数值研究，试验研究较少。
技术实现思路
为了测试弹性纵波在岩体中的传播特征，本专利技术提供了一种测试岩体中波传播特征的试验装置，其目的是能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于研究弹性纵波在节理岩体中传播特征的试验装置，其特征在于：本试验装置包括发射系统(3)，装载系统和测量系统三个部分；发射系统(3)用于发射子弹，为石杆提供一个初始波形；装载装置主要是用于放置石杆，测量装置用于测量石杆中部的应变；发射系统(3)包括底座(1)，子弹(5)，发射腔室(6)，红外测速仪和驱动线圈(7)；发射腔室(6)与底座(1)相连，驱动线圈(7)缠绕于发射腔室(6)的外部，子弹(5)位于发射腔室(6)内部，子弹(5)的表面与发射腔室(6)的内表面相接触并涂有润滑油；红外测速仪位于发射腔室(6)的右侧，用于测量子弹发射的速度；子弹(5)由电枢和金属弹体组成，电枢位于金属弹体...

【技术特征摘要】
1.一种用于研究弹性纵波在节理岩体中传播特征的试验装置，其特征在于：本试验装置包括发射系统(3)，装载系统和测量系统三个部分；发射系统(3)用于发射子弹，为石杆提供一个初始波形；装载装置主要是用于放置石杆，测量装置用于测量石杆中部的应变；发射系统(3)包括底座(1)，子弹(5)，发射腔室(6)，红外测速仪和驱动线圈(7)；发射腔室(6)与底座(1)相连，驱动线圈(7)缠绕于发射腔室(6)的外部，子弹(5)位于发射腔室(6)内部，子弹(5)的表面与发射腔室(6)的内表面相接触并涂有润滑油；红外测速仪位于发射腔室(6)的右侧，用于测量子弹发射的速度；子弹(5)由电枢和金属弹体组成，电枢位于金属弹体中后部，驱动线圈(7)通过控制开关与储能电源相连；装载系统主要由支座(4)以及红外线水平仪组成；支座(4)包括支撑(8)，固定螺栓(9)，滑轮(10)和螺杆(11)；螺杆(11)通过固定螺栓(9)与支撑(8)连接，同时，滑轮(10)套在螺杆(11)上并在滑轮(10)两侧各放置一个固定螺栓(9)固定滑轮位置；滑轮(10)包括外滑轮(12)，轴承(13)、内滑轮(14)，外滑轮(12)与内滑轮(14)通过轴承(13)连接，外滑轮(12)与内滑轮(14)与轴承(13)焊接连接；固定螺栓(9)与内滑轮(14)接触，内滑轮(14)和外滑轮(12)通过轴承(13)相连，减少摩擦力对试验结果的影响；试验时，通过调节固定螺栓的位置移动滑轮位置，从而调节岩石的位置，并用红外线水平仪确保岩杆处于水平位置；测量装置为两套独立的测量系统，测量系统为应变片测量系统、数字图像处理测量系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：范立峰，徐超，王丽娟，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11