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基于TEHB试验测试系统的多元数值分析方法及系统技术方案

技术编号:45492043 阅读:9 留言:0更新日期:2025-06-10 17:48
本发明专利技术提供一种基于TEHB试验测试系统的多元数值分析方法及系统,本发明专利技术多元数值分析方法包括多向同步冲击试验数值模拟步骤:建立具备真实矿物组构和矿物晶体可破碎的岩石数值模型,构建单轴双向同步冲击试验模拟框架,用于对所述岩石数值模型实施多向同步冲击试验数值模拟;动态响应指标计算步骤:分离、重组监测得到的入射波信号和反射波信号,获取冲击过程中岩石数值模型的动态响应指标;多元参量智能分析步骤:在多向同步冲击试验数值模拟时,实时显示不同种类的裂纹空间分布特征,实现裂纹演化、岩石损伤及能量特征的智能细观分析。本发明专利技术能够模拟岩石在冲击荷载下的动态力学行为,更加直观展示岩石内部的实时破裂信息。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及岩石动力学研究,具体涉及一种基于tehb试验测试系统的多元数值分析方法及系统。


技术介绍

1、随着资源深部开采时代的到来,工程岩体所处地质环境愈加复杂,动力扰动问题日益严峻。在三高一扰动的深部环境中,岩石不仅承受着高地应力,还遭受来自开采活动、工程爆破及地质构造运动等因素引发的动力扰动作用。动力扰动通常具有高应变率、多轴加载等特征,极易诱发岩爆、冲击地压、煤与瓦斯突出等典型动力灾害发生。动力灾害往往与岩体内微裂纹的快速扩展、应力集中及局部破坏的突变性密切相关,且高度依赖于岩体在高应变率和复杂多轴应力条件下的动力学响应。目前,相关研究装置主要包括各类型霍普金森杆系统。动态真三轴电磁霍普金森杆(true triaxial electromagnetichopkinsonbar,简称tehb)试验测试系统作为最新研制设备,能够实现高应变率、多轴多向和同步加载的动力扰动模拟,在实验室内可真实再现复杂应力环境中岩石的动力学响应。然而,该试验测试系统的数据监测与分析方面依然存在不足。动态加载过程中岩石内部裂纹的萌生、扩展和贯通往往发生在微秒甚至纳秒级。受本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于TEHB试验测试系统的多元数值分析方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于TEHB试验测试系统的多元数值分析方法,其特征在于,岩石数值模型的建立方法为:

3.根据权利要求2所述的基于TEHB试验测试系统的多元数值分析方法,其特征在于,单轴双向同步冲击试验模拟框架包括设置在所述岩石数值模型左右两侧、横截面与所述岩石数值模型接触面匹配的钛杆,所述钛杆左右两侧不与所述岩石数值模型接触的端面设有第一粘滞边界,所述钛杆上下两个侧面设有第二粘滞边界,所述钛杆中部设有应变监测元件,用于捕捉冲击荷载作用下应力波传播特性。>

4.根据权利...

【技术特征摘要】

1.一种基于tehb试验测试系统的多元数值分析方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于tehb试验测试系统的多元数值分析方法,其特征在于,岩石数值模型的建立方法为:

3.根据权利要求2所述的基于tehb试验测试系统的多元数值分析方法,其特征在于,单轴双向同步冲击试验模拟框架包括设置在所述岩石数值模型左右两侧、横截面与所述岩石数值模型接触面匹配的钛杆,所述钛杆左右两侧不与所述岩石数值模型接触的端面设有第一粘滞边界,所述钛杆上下两个侧面设有第二粘滞边界,所述钛杆中部设有应变监测元件,用于捕捉冲击荷载作用下应力波传播特性。

4.根据权利要求3所述的基于tehb试验测试系统的多元数值分析方法,其特征在于,多向同步冲击试验数值模拟的方法为:基于动态真三轴电磁霍普金森杆试验测试系统的特性,采用半正弦冲击加载,在所述岩石数值模型两侧的钛杆两端同步施加相同频率、幅值相等的冲击波,使应力均匀加载于岩石数值模型,

5.根据权利要求4所述的基于tehb试验测试系统的多元数值分析方法,其特征在于,动态响应指标计算步骤中,所述动态响应指标的计算方法为:

6.根据权利要求5所述的基于tehb试验测试系统的多元数值分析方法,其特征在于,动态响应指标计算步骤中,还包括步骤b4:对计算得...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱建波王康宇谢和平暴伟越周韬张世威岑卓谢骋丞贺琦李俊言王思力梁林胜丁文多张孔伟
申请(专利权)人:深圳大学
类型:发明
国别省市:

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