【技术实现步骤摘要】
一种用于研究高温下应力波在节理岩体中传播特性的试验装置
本专利技术涉及一种用于研究高温条件下弹性纵波在节理岩体中传播特征的试验装置及方法。
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的研究主要集中于数值研究以及常温岩体,关于岩体中应力波传播特性试验以及高温条件下应力波传播的研究较少。
技术实现思路
为了测试高温条件下弹性纵波 ...
【技术保护点】
1.一种用于研究高温下应力波在节理岩体中传播特性的试验装置,其特征在于:该装置用于测量高温条件下不同初始波速和初始波形的弹性纵波在节理处的传播特征;该装置主要包括发射系统(3),装载系统,测量系统和加热系统;发射系统用于发射子弹,为岩石试样(2)提供一个初始波形;装载装置主要是用于放置岩石试样(2),测量装置用于测量岩石试样(2)中部的应变,加热系统用于加热岩石试样(2);岩石试样(2)为长条形石杆;发射系统(3)包括底座(1),子弹(5),发射腔室(6),红外测速仪,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 ...
【技术特征摘要】
1.一种用于研究高温下应力波在节理岩体中传播特性的试验装置,其特征在于:该装置用于测量高温条件下不同初始波速和初始波形的弹性纵波在节理处的传播特征;该装置主要包括发射系统(3),装载系统,测量系统和加热系统;发射系统用于发射子弹,为岩石试样(2)提供一个初始波形;装载装置主要是用于放置岩石试样(2),测量装置用于测量岩石试样(2)中部的应变,加热系统用于加热岩石试样(2);岩石试样(2)为长条形石杆;发射系统(3)包括底座(1),子弹(5),发射腔室(6),红外测速仪,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(5)的发射速度;装载系统包括支座(4)以及红外线水平仪;支座(4)包括支撑(8),固定螺栓(9),滑轮(10),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;岩石试样(2)放置在滑轮(10)上,试验时,通过调节固定螺栓(9)的位置移动滑轮(10)的位置,从而调节岩石试样(2)的位置,并用红外线水平仪确保岩石试样(2)处于水平位置;测量装置包括两套测量系统,两套测量系统分别为应变片测量系统、数字图像处理测量系统,应变片测量系统的应变片(16)贴在试样2的外表面,数字图像处理测量系统的高速摄像机(15)的镜头正对岩石试样(2);将两种测量系统测量得到的应变片(16)数据与高速摄像机(15)数据进行对比,从而确保试验的准确度;加热装置主要包括金属外壳(17)、加热丝(18)、连接装置(19)、石棉隔热层(20)、石棉密封板(21);金属外壳(17)采用不锈钢材料,石棉隔热层(20)位于金属外壳(17)内部,并与金属外壳(17)紧密连接,加热丝(18)均匀分布在加热装置...
【专利技术属性】
技术研发人员:范立峰,王丽娟,徐超,
申请(专利权)人:北京工业大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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