【技术实现步骤摘要】
一种岩石节理动态力学特性及其波传播规律室内实验装置和方法
本专利技术涉及岩石动力学和应力波传播
,具体涉及一种岩石节理动态力学特性及其波传播规律室内实验装置和方法。
技术介绍
节理是岩体受力断裂后两侧岩块没有显著位移的小型断裂构造,是一种地质现象。因为地质构造活动的空间、应力复杂性以及岩石本身的非均质性等,造成生成的节理表现出粗糙、起伏度不一等形貌特征。岩石节理对岩体中应力波的传播具有显著的影响,其研究成果广泛的应用在岩土工程地震响应、地质物理探测等领域。根据大量的岩石节理力学实验发现,节理的力学性质及透反射性质与其形貌特征是密切相关的,又因为在实际工程地质结构中,节理的形貌是极其复杂的,因此在研究岩石节理的力学性质及应力波传播特性时,应当要考虑岩石节理的形貌特征。目前用于材料动态力学性质及波传播实验主要是霍普金森压杆。霍普金森压杆主要组成包括动力系统、杆件系统及数据采集与处理系统。其思想是动力系统产生应力波在实验杆中传播,依据入射杆及透射杆中波的应变信号,对试样两端面的应力-位移-时间关系或透反射系数 ...
【技术保护点】
1.一种岩石节理动态力学特性及其波传播规律室内实验装置,包括底座(1),其特征在于,所述底座(1)上端且沿其长度方向依次设有动态加载部件(2)、岩石杆件部件(3)及能量吸收部件(4),所述岩石杆件部件(3)外连接有数据监测采集单元(5),所述岩石杆件部件(3)上方设有动态可视化监测单元(6)。/n
【技术特征摘要】
1.一种岩石节理动态力学特性及其波传播规律室内实验装置,包括底座(1),其特征在于,所述底座(1)上端且沿其长度方向依次设有动态加载部件(2)、岩石杆件部件(3)及能量吸收部件(4),所述岩石杆件部件(3)外连接有数据监测采集单元(5),所述岩石杆件部件(3)上方设有动态可视化监测单元(6)。
2.根据权利要求1所述的一种岩石节理动态力学特性及其波传播规律室内实验装置,其特征在于:所述动态加载部件(2)包括动态加载支撑基座(7)、动态加载支撑基座(7)上端间隔平行设有的一组轨道(8)及轨道(8)之间设有的弹簧(9)和冲击压力板(10)。
3.根据权利要求2所述的一种岩石节理动态力学特性及其波传播规律室内实验装置,其特征在于:所述轨道(8)均沿所述底座(1)长度方向设置,所述轨道(8)沿所述底座(1)宽度方向间隔平行布设,所述冲击压力板(10)对应所述岩石杆件部件(3)位置另一侧设有所述弹簧(9)。
4.根据权利要求1所述的一种岩石节理动态力学特性及其波传播规律室内实验装置,其特征在于:所述岩石杆件部件(3)包括靠近所述动态加载部件(2)位置设置的撞击岩石方杆(11)、靠近所述能量吸收部件(4)位置设置的透射岩石方杆(12)及撞击岩石方杆(11)与透射岩石方杆(12)之间设有的入射岩石方杆(13)。
5.根据权利要求4所述的一种岩石节理动态力学特性及其波传播规律室内实验装置,其特征在于:所述撞击岩石方杆(11)、入射岩石方杆(13)及透射岩石方杆(12)均沿所述底座(1)长度方向设置,所述底座(1)上端且对应所述撞击岩石方杆(11)、入射岩石方杆(13)及透射岩石方杆(12)位置均分别设有岩石方杆支撑基座(14),所述岩石方杆支撑基座(14)上端之间布设有导轨(15),所述撞击岩石方杆(11)、入射岩石方杆(13)及透射岩石方杆(12)下端且对应所述导轨(15)位置均分别均匀设有滑轮(16),所述入射岩石方杆(13)对应所述撞击岩石方杆(11)位置一侧端端部设有整形片(17),所述入射岩石方杆(13)与所述透射岩石方杆(12)之间对拼形成节理(18)。
6.根据权利要求5所述的一种岩石节理动态力学特性及其波传播规律室内实验装置,其特征在于:所述节理(18)包括非充填类节理及充填类节理,所述非充填类节理是通过在入射岩石方杆(13)与透射岩石方杆(12)相对应端端部分别进行切割整合形成的,所述充填类节理是通过在入射岩石方杆(13)与透射岩石方杆(12)之间填充有填充物形成的。
7.根据权利要求1所述的一种岩石节理动态力学特性及其波传播规律室内实验装置,其特征在于:所述能量吸收部件(4)包括吸收橡胶模块(19)、橡胶模块基座(20)及反力板(21),所述橡胶模块基座(20)设于所述底座(1)上端,所述橡胶模块基座(20)上端设有所述吸收橡胶模块(19),所述吸收橡胶模块(1...
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