【技术实现步骤摘要】
本专利技术提供了一种高温下自适应二维岩体波阻抗变化，消除岩体边界反射波的梯度吸能材料装置，属于岩石力学实验研究领域。
技术介绍
1、在地震、滑坡等重大岩土灾害问题以及岩石爆破、地震勘探等工程中，都涉及岩体应力波传播过程，研究岩体中应力波传播特性对认识上述岩体破坏行为，控制工程结构稳定性以及超前地质勘探领域具有重要意义。在岩体应力波传播试验研究中，由于应力波传播至边界处将发生透反射，其边界反射波严重影响岩体内应力波场，裂隙、节理以及边界等产生的反射波与入射波相互叠加，致使研究岩体内应力波传播行为变得十分复杂。以往研究多采用圆柱形长岩杆试件，从而避免考虑岩体边界反射波影响，达到简化研究的目的。鉴于二维甚至更高维度应力波传播的复杂性，有效开展应力波试验的前提是需有效消除边界反射波的影响。目前，在岩体边界处连接梯度吸能材料，基于波阻匹配原理，在边界处二者波阻抗相等，进而岩体应力波传至边界处时，将不产生反射波，直接入射至梯度吸能材料，并通过梯度吸能特性，逐步消耗应力波能量直至消失。
2、目前，应力波试验所用梯度吸能材料与岩体波阻抗存在...
【技术保护点】
1.高温下自适应岩体波阻抗变化的边界梯度吸能材料装置，其特征在于，包括：自适应充填砂土-压实装置、波速测量装置、自温控加热及测量装置、实时称重装置、支撑导轨装置、指令控制及数据处理装置构成；
2.根据权利要求1所述的高温下自适应岩体波阻抗变化的边界梯度吸能材料装置，其特征在于，首先利用波速测量装置将超声波发射探头和接收探头测量梯度吸能材料第一排充填砂土区域的波速，并根据第一排充填区域密度计算第一排充填区域波阻抗，改变充填砂土密度，获得砂土密度、波阻抗数据点，从而拟合第一排充填区域波阻抗与充填砂土密度之间关系式z1(ρs)；根据红外测温仪实时监测的岩体温度T...
【技术特征摘要】
1.高温下自适应岩体波阻抗变化的边界梯度吸能材料装置，其特征在于，包括：自适应充填砂土-压实装置、波速测量装置、自温控加热及测量装置、实时称重装置、支撑导轨装置、指令控制及数据处理装置构成；
2.根据权利要求1所述的高温下自适应岩体波阻抗变化的边界梯度吸能材料装置，其特征在于，首先利用波速测量装置将超声波发射探头和接收探头测量梯度吸能材料第一排充填砂土区域的波速，并根据第一排充填区域密度计算第一排充填区域波阻抗，改变充填砂土密度，获得砂土密度、波阻抗数据点，从而拟合第一排充填区域波阻抗与充填砂土密度之间关系式z1(ρs)；根据红外测温仪实时监测的岩体温度t，依据岩体波阻抗与温度的关系z2(t)，确定此温度条件下的岩体波阻抗值z2，并作为目标函数m(z2)；基于波阻匹配原则，需满足z1(ρs)＝m(z2)，得到相应岩体温度下与之对应的砂土密度，通过充填砂土-压实装置将对应质量的砂土充填至第一排梯度吸能材料空腔内，当称重传感器的重量减小量等于所需充填砂土重量时，则停止充填砂土，并压实填满空腔；通过自适应充填砂土-压实装置中的伺服电机牵引充填砂土-压实装置沿导轨架移动至梯度下一层空腔区域，其移动距离为x，根据密度梯度确定该层充填砂土量，当称重传感器的重量减小量等于所需充填砂土重量时，则停止充填砂土，并压实填满空腔，如此完成梯度吸能材料自适应充填过程，从而实现高温下自适应岩体波阻抗变化的边界梯度吸能材料砂土充填过程。
3.根据权利要求1所述的高温下自适应岩体波阻抗变化的边界梯度吸能材料装置，其特征在于，自适应充填砂土-压实装置包括自动充填砂土-压实装置和牵引伺服电机构成；通过充填砂土-压实装置将砂土投放至梯度吸能材料空腔内，附带的伺服液压支架在接收到投放完成指令后，自动启动伺服液压支架推动压头将砂土压实；牵引伺服电机在接收到上一排砂土充填-压实结束指令后，...
【专利技术属性】
技术研发人员：范立峰，黄长松，陈苏，杜修力，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：
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