高温与中低应变率加载下固体动态各向异性特性测试方法技术

本发明专利技术提供高温与中低应变率加载下固体动态各向异性特性测试方法，包括如下步骤：步骤1：将加热板依附于试样表面对试样进行直接加热，在和试样接触的加热板中内置加热管；步骤2：在岩石试样六个方向的刚性压板中设计共6N个掏槽，N=2或N=3或N=4或N=5或N=6，将6N个声发射传感器嵌入至刚性压板中，所述声发射传感器具有主动激发和接收超声波功能；步骤3：分别对初始状态岩石试样、温度耦合加载试验后岩石试样以及针对试验要求，对不同加载状态下岩石试样进行动态力学参数监测与获取。本发明专利技术有效的克服真三轴试验装置动态数据监测的困难，通过将声发射传感器内置刚性压板中，可实现岩石试样动态力学参数的定量测量，如波速、损伤演化特性等。

Test Method for Dynamic Anisotropy of Solids under High Temperature and Low and Medium Strain Rate Loading

The present invention provides a test method for dynamic anisotropic properties of solids under high temperature, medium and low strain rate loading, including the following steps: step 1: heating the sample directly by attaching the heating plate to the surface of the sample, and installing a heating tube in the heating plate contacted with the sample; step 2: designing a total of 6 N cuts in the rigid pressure plate of rock sample in six directions, N = 2 or N = 3 or N = 4 or N = 5 or N = 6, and then, the test method will be applied to the test of dynamic anisotropic properties of solids. Six acoustic emission sensors are embedded in a rigid pressure plate. The acoustic emission sensors have the functions of actively exciting and receiving ultrasonic waves. Step 3: Monitoring and acquiring dynamic mechanical parameters of rock samples under different loading states, including initial rock samples, rock samples after temperature coupling loading test and rock samples according to test requirements. The present invention effectively overcomes the difficulty of dynamic data monitoring of true triaxial test device. Quantitative measurement of dynamic mechanical parameters of rock samples, such as wave velocity and damage evolution characteristics, can be realized by embedding acoustic emission sensor in rigid compression plate.

【技术实现步骤摘要】
高温与中低应变率加载下固体动态各向异性特性测试方法
本专利技术涉及材料力学领域，尤其涉及岩石、混凝土等材料温压耦合中低应变率加载条件下动态力学参数的测试。
技术介绍
当岩石所处应变率水平大于10-3s-1时，其自身惯性效应的影响不可忽略，为动力学研究范畴。最常用测试岩石动态力学性能的试验装置为霍普金森杆试验系统，能够提供中高应变率范围，即101s-1至102s-1范围内的应变率加载。相比而言，中低应变率范围，即应变率在10-3s-1至101s-1范围内试验装置相对较少，常规的液压伺服机最高只能提供10-1s-1的应变率加载，落锤试验机则可以提供100s-1至101s-1范围内的应变率加载。中高应变率采用的霍普金森杆试验装置通过采用粘贴于入射杆和透射杆上的应变片记录试验过程中的入射波、反射波和透射波数据计算试验过程中试样两端的受力变化特征。而中低应变率采用的液压伺服试验装置则是通过伺服控制动态加载波形，并通过粘贴在岩石试样表面的应变片以及通过布置在加载压头处位移传感器来监测试验过程中试样的变形和受力特征。同时，也有学者利用高速摄像仪、数字散斑技术和CT成像技术等分析岩石表面和内部的变形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温与中低应变率加载下固体动态各向异性特性测试方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：将加热板依附于试样表面对试样进行直接加热，在和试样接触的加热板中内置加热管；步骤2：在试样六个方向的刚性压板中设计共6N个掏槽，N＝2或N＝3或N＝4或N＝5或N＝6，将6N个声发射传感器嵌入至刚性压板中，所述声发射传感器具有主动激发和接收超声波功能；步骤3：分别对初始状态试样、试验后试样以及针对试验要求，对不同加载状态下试样进行动态力学参数监测与获取，具体实施过程如下：1.对岩石六个表面进行编号：X1、X2、Y1、Y2、Z1和Z2，并对内置于六个面上的声发射传感器依次进行编号，S1、S2、S3…S2...

【技术特征摘要】
1.一种高温与中低应变率加载下固体动态各向异性特性测试方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：将加热板依附于试样表面对试样进行直接加热，在和试样接触的加热板中内置加热管；步骤2：在试样六个方向的刚性压板中设计共6N个掏槽，N＝2或N＝3或N＝4或N＝5或N＝6，将6N个声发射传感器嵌入至刚性压板中，所述声发射传感器具有主动激发和接收超声波功能；步骤3：分别对初始状态试样、试验后试样以及针对试验要求，对不同加载状态下试样进行动态力学参数监测与获取，具体实施过程如下：1.对岩石六个表面进行编号：X1、X2、Y1、Y2、Z1和Z2，并对内置于六个面上的声发射传感器依次进行编号，S1、S2、S3…S21、S22、S23和S6N；2.采用S1号声发射传感器主动激发超声波，并记录波形触发时间和波形，分别记录和计算剩余6N-1个传感器接收的超声波波形，波形触发时间及对应波速V1_S2，V1_S3，V1_S4…..V1_6NSj(j＝6N)；V1_Sj＝d1_Sj/t1_Sj其中j＝2，3，4…….，6N，d1_Sj表示Sj号传感器至S1号传感器距离，t1_Sj表示超声波由S1号传感器传播至Sj号传感器所需时间；3.依次重复第二步，分别采用S2号至S6N号声发射传感器主动激发超声波，记录波形触发时间以及剩余6N-1个声发射传感器所接收的超声波波形，波形触发时间及波速Vi_Sj，其中i表示激发波形传感器编号，j表示接收波形传感器编号；4.通过不同声发射传感器接收超声波的触发时间，通过形函数插值的方法计算岩石内部不同区域的三维应力波波速，具体步骤如下：1)将得到的波速ViSj分解至X，Y和Z三个坐标方向Vi_Sj-X，Vi_Sj-Y和Vi_Sj-Z；2)确定三维插值...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢和平，鞠杨，朱建波，廖志毅，田开培，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：广东,44