基于分布式光纤监测立方体岩样三维应力场的装置及方法制造方法及图纸

技术编号:42774501 阅读:22 留言:0更新日期:2024-09-21 00:37
本发明专利技术公开了一种基于分布式光纤监测立方体岩样三维应力场的装置及方法,其中;分布式光纤传感光缆布置于待测岩样的六个立面上,根据分布式光纤传感光缆的最小弯曲半径呈规则矩形网格布置;通过分布式光纤传感光缆监测待测岩样表面的应变数据,并通过分布式光纤应变解调仪处理待测岩样应变数据后发送给光纤数据采集处理软件及电脑;根据应变数据进行计算,对各立面进行剖分数据网格处理,对规则矩形网格区域,采用双线性插值法,对四周的光纤弯折区域的离散数据,采用反距离加权平均法,实现插值反演与三维应力场可视化。本发明专利技术完成了岩石六个面上应变的全方位高分辨率监测,可反演出三轴应力状态下的岩石应力的三维空间分布。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及岩土工程的三维应力监测领域,尤其涉及一种基于分布式光纤监测立方体岩样三维应力场的装置及方法


技术介绍

1、监测岩石三维应力场的技术背景主要源于对岩石力学特性深入研究的需求,特别是在地质工程、岩土工程、矿山工程等领域。这些领域通常需要对岩石在各种外力作用下的变形、应力分布和稳定性进行精确评估,以确保工程安全和经济效益。

2、传统的岩石应力场监测方法往往依赖于点式或局部测量方法,如电阻应变片、lvdt、引伸计和布拉格光栅等,目前被认为是可靠的方法岩石表面应变测量,他们只能提供单点或在有限的位置应变测量,岩石力学性质只能通过有限的应变数据确定。近些年来,数字图像相关法(dic)作为一种非侵入性的方法,由于其能够在监测窗口内测量应变分布,因此被引入到应变场测量中。目前,从二维(2d)到三维(3d)dic的发展,解决了相对较小的平面外运动引起的二维dic测量误差,实现了全场三维表面应变测量。然而,dic仍存在一些局限性,如依赖于严格的外部条件,复杂的测试后数据处理,50 με的应变分辨率有限。因此,开发一种能够相对简单、实时、高应变和高温本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于分布式光纤监测立方体岩样三维应力场的装置,该装置包括:岩样压力加载组件、分布式光纤应变监测组件和光纤数据采集处理软件及电脑;其特征在于:

2.根据权利要求1所述的基于分布式光纤监测立方体岩样三维应力场的装置,其特征在于,岩样压力加载组件包括:轴压加载组件、围压加载组件、岩样夹持器;其中:

3.根据权利要求1所述的基于分布式光纤监测立方体岩样三维应力场的装置,其特征在于,分布式光纤传感光缆通过环氧树脂系胶结剂贴合形式粘贴于待测岩样上。

4.根据权利要求1所述的基于分布式光纤监测立方体岩样三维应力场的装置,其特征在于,根据分布式光纤传感光缆所使...

【技术特征摘要】

1.一种基于分布式光纤监测立方体岩样三维应力场的装置,该装置包括:岩样压力加载组件、分布式光纤应变监测组件和光纤数据采集处理软件及电脑;其特征在于:

2.根据权利要求1所述的基于分布式光纤监测立方体岩样三维应力场的装置,其特征在于,岩样压力加载组件包括:轴压加载组件、围压加载组件、岩样夹持器;其中:

3.根据权利要求1所述的基于分布式光纤监测立方体岩样三维应力场的装置,其特征在于,分布式光纤传感光缆通过环氧树脂系胶结剂贴合形式粘贴于待测岩样上。

4.根据权利要求1所述的基于分布式光纤监测立方体岩样三维应力场的装置,其特征在于,根据分布式光纤传感光缆所使用的单模光纤的标准确定其最小弯曲半径;规则矩形网格的网格间距为2倍的最小弯曲半径。

5.一种基于分布式光纤监测立方体岩样三维...

【专利技术属性】
技术研发人员:欧阳涛李小春李霞颖熊新谭功贤
申请(专利权)人:中国科学院武汉岩土力学研究所
类型:发明
国别省市:

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