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公开(公告)号：CN107764658B
公开(公告)日：2023-08-11
申请号：CN201711185371.1
申请日：2017-11-23
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了模拟二维加载液氮降温巷道开挖卸荷的试验装置及方法。该装置包括钻孔取芯钻头，降温注液孔，注液控制开关，密封控制阀，钻杆，电机，滑块，连接杆，齿条，齿轮，变速电机，导轨，液氮瓶，轴承，可伸缩支座，岩石试样，管道，转动连接杆。试验方法按照以下步骤进行：步骤一、固定岩石试样，步骤二、对岩石试样进行二维加载，步骤三、安装开挖卸荷试验装置，步骤四、模拟圆形巷道开挖钻孔，步骤五、数据分析与处理。本发明在钻取岩石试样的过程中打开注液控制开关通过降温注液孔向钻孔取芯钻头注入液氮来降低钻头的温度，避免了用水降温容易弱化岩石材料的相关性能这一问题。
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公开(公告)号：CN110044717B
公开(公告)日：2021-08-03
申请号：CN201910430741.6
申请日：2019-05-22
Applicant: 中南大学
IPC: G01N3/12
Abstract: 本发明公开了一种确定岩石单轴压缩分级加载试验中加卸载响应比起变点的方法，先将岩块加工成圆柱形试样；进行单轴压缩试验，得到其应力应变曲线；以试样的轴向应力的峰值作为其单轴抗压强度σc；以相同的加载速率对另一圆柱形试样进行单轴压缩分级加卸载试验，得该岩石试样的分级加卸载应力应变曲线，依此确定各级加卸载峰值点；利用最小二乘拟合法拟合出每级加卸载试验的加载段和卸载段数据点斜率，两斜率的比值为各级加卸载响应比，绘制加卸载响应比随轴向应变的变化曲线；确定加卸载响应比逐级上升的起始点，该起始点即为加卸载响应比起变点。解决了加卸载响应比开始上升的起始点无法准确量化的问题和起始点识别不准确造成安全事故的问题。
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公开(公告)号：CN110044716B
公开(公告)日：2021-08-03
申请号：CN201910429937.3
申请日：2019-05-22
Applicant: 中南大学
IPC: G01N3/12
Abstract: 本发明公开了一种基于加卸载响应滞后比指标的岩爆倾向性等级判别方法，先将岩块加工成圆柱形岩石试样，进行单轴压缩试验直至破坏得到其应力应变曲线，以轴向应力峰值作为单轴抗压强度；以相同加载速率对另一试样进行单轴压缩分级加卸载试验，得试样的分级加卸载应力应变曲线并依此确定各级加卸载峰值点；确定各级加卸载响应比并绘制加卸载响应比随轴向应变的变化曲线，进而确定岩石试样的加卸载响应比起变点；然后计算起变点与岩石试样峰值强度点之间的滞后时间T1和初始加载点至岩石试样达到峰值强度点的时间T2，依据TR＝T1/T2计算计算滞后比TR并依此判断岩石试样岩爆倾向性等级。解决了岩石开挖发生岩爆引发安全事故的问题。
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公开(公告)号：CN110044718B
公开(公告)日：2021-07-27
申请号：CN201910430760.9
申请日：2019-05-22
Applicant: 中南大学
IPC: G01N3/12
Abstract: 本发明公开了一种基于单轴压缩滞后比指标的岩爆倾向性等级判别方法，首先将岩块加工成圆柱形试样，进行单轴压缩试验直至岩石试样破坏；绘制岩石试样轴向应力‑轴向应变曲线和轴向应力‑侧向应变曲线，求得岩石体积应变；绘制岩石试样的轴向应力‑体积应变曲线，依此确定体积应变的拐点并将拐点对应的轴向应力作为岩石试样的损伤强度，损伤强度对应的轴向应力‑轴向应变点为岩石单轴压缩起变点，岩石单轴压缩起变点与岩石试样达到峰值强度点的间隔时间为滞后时间T1，初始加载点至岩石试样达到峰值强度点的间隔时间为单轴压缩时间T2，依据T1和T2计算滞后比TR并判别岩石岩爆倾向性等级，防止岩爆造成开挖工作面破坏、设备损坏和人员伤亡。
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公开(公告)号：CN110044717A
公开(公告)日：2019-07-23
申请号：CN201910430741.6
申请日：2019-05-22
Applicant: 中南大学
IPC: G01N3/12
Abstract: 本发明公开了一种确定岩石单轴压缩分级加载试验中加卸载响应比起变点的方法，先将岩块加工成圆柱形试样；进行单轴压缩试验，得到其应力应变曲线；以试样的轴向应力的峰值作为其单轴抗压强度σc；以相同的加载速率对另一圆柱形试样进行单轴压缩分级加卸载试验，得该岩石试样的分级加卸载应力应变曲线，依此确定各级加卸载峰值点；利用最小二乘拟合法拟合出每级加卸载试验的加载段和卸载段数据点斜率，两斜率的比值为各级加卸载响应比，绘制加卸载响应比随轴向应变的变化曲线；确定加卸载响应比逐级上升的起始点，该起始点即为加卸载响应比起变点。解决了加卸载响应比开始上升的起始点无法准确量化的问题和起始点识别不准确造成安全事故的问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109991097A
公开(公告)日：2019-07-09
申请号：CN201910430756.2
申请日：2019-05-22
Applicant: 中南大学
IPC: G01N3/12
Abstract: 本发明公开了一种基于损伤强度的岩石加卸载响应比起变点判别方法，先将岩块加工成圆柱型试样，进行单轴压缩试验测出岩石试样的轴向应力峰值作为岩石试样的单轴抗压强度σc；取一相同规格的试样，利用σc对其进行单轴压缩分级加卸载试验，得轴向应变和侧向应变；绘制轴向应力‑轴向应变曲线，确定各级加卸载试验的加卸载峰值点，并依此计算各级加卸载试验的加卸载响应比，绘制加卸载响应比‑轴向应变曲线；对同一轴向应力对应的轴向应变和侧向应变求和得到体积应变，绘制轴向应力‑体积应变曲线并确定其拐点，拐点对应的轴向应力即为损伤强度，再利用损伤强度确定加卸载响应比起变点。解决了岩石单轴压缩起变点识别不准确造成安全事故的问题。
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公开(公告)号：CN109827846A
公开(公告)日：2019-05-31
申请号：CN201910108060.8
申请日：2019-02-02
Applicant: 中南大学
IPC: G01N3/12
Abstract: 本发明公开了一种基于加卸载响应滞后比指标的岩爆倾向性等级判别方法。通过对圆柱型岩石试样进行单轴压缩分级加卸载试验，得到其应力应变曲线，在每级加卸载峰值点处根据最小二乘拟合法计算出其加卸载响应值，进而得到岩石试样的加卸载响应比变化曲线，将加卸载响应比开始逐级上升的起始点定义为起变点。起变点对应加载时间点到岩石试样峰值强度对应加载时间点之间的间隔时间称为滞后时间T1，从初始加载时间点到岩石试样峰值强度对应加载时间点之间的间隔时间称为T2，T1和T2的比值称为加卸载响应滞后比指标TR。利用计算出的加卸载响应滞后比指标TR的大小可以实现岩石材料岩爆倾向性等级判别。
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公开(公告)号：CN106226176B
公开(公告)日：2018-12-25
申请号：CN201610530727.X
申请日：2016-07-07
Applicant: 中南大学 , 西部矿业股份有限公司
IPC: G01N3/313
Abstract: 水下爆炸载荷作用下岩石动态力学性能测试装置及方法，所述装置包括水激波发生器、霍普金森压杆，所述水激波发生器安装在霍普金森压杆入射杆的一端，水激波发生器包括容器、压力调节旋钮、水压传感器、雷管、导爆管、防水炸药。其测试方法按霍普金森压杆试验方法进行。本发明最大限度的还原了水下爆炸应力状态，为水下爆破时岩石动态力学性能测试，提供了一种行之有效的可靠测量装置及方法，有利于对水下爆炸爆破机理、能量分布、传播规律、动力响应等的研究并指导工程施工，对水工设施和建构筑物采取有效的防护，最大限度地降低爆炸负效应。本发明结构合理、实验方便、理论简单、操作简便易行，模拟真实，测量结果准确可靠。为实现水下精准爆破提供了可能。
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公开(公告)号：CN107704718A
公开(公告)日：2018-02-16
申请号：CN201711206455.9
申请日：2017-11-27
Applicant: 中南大学
IPC: G06F17/50
CPC classification number: G06F17/5009
Abstract: 本发明公开了一种计算岩石材料在压缩试验峰值强度点处弹性应变能密度的方法，该方法通过设定不同的应力水平对岩石试样进行一次加卸载试验，突破性地发现在不同应力水平的卸载点处岩石试样内部储存的弹性应变能密度Ue与总输入能密度U之间呈现线性关系，满足Ue＝aU+b的函数关系式。岩石试样达到峰值强度点时的总输入能密度可以根据峰值前的应力-应变曲线求出，利用提出的线性函数关系式计算得到岩石试样在峰值强度点处的弹性应变能密度的值。这种方法解决了岩石试样在达到峰值强度点时不能即时卸载，进而无法根据卸载曲线计算弹性应变能密度的问题，为更加准确的计算岩石材料的峰值弹性能指数和剩余弹性应变能指标创造了条件。
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公开(公告)号：CN109991097B
公开(公告)日：2021-11-16
申请号：CN201910430756.2
申请日：2019-05-22
Applicant: 中南大学
IPC: G01N3/12
Abstract: 本发明公开了一种基于损伤强度的岩石加卸载响应比起变点判别方法，先将岩块加工成圆柱型试样，进行单轴压缩试验测出岩石试样的轴向应力峰值作为岩石试样的单轴抗压强度σc；取一相同规格的试样，利用σc对其进行单轴压缩分级加卸载试验，得轴向应变和侧向应变；绘制轴向应力‑轴向应变曲线，确定各级加卸载试验的加卸载峰值点，并依此计算各级加卸载试验的加卸载响应比，绘制加卸载响应比‑轴向应变曲线；对同一轴向应力对应的轴向应变和侧向应变求和得到体积应变，绘制轴向应力‑体积应变曲线并确定其拐点，拐点对应的轴向应力即为损伤强度，再利用损伤强度确定加卸载响应比起变点。解决了岩石单轴压缩起变点识别不准确造成安全事故的问题。
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