基于点云数据构建岩石节理面二维离散元模型方法

    公开(公告)号:CN118917159A

    公开(公告)日:2024-11-08

    申请号:CN202410969080.5

    申请日:2024-07-18

    摘要: 本申请公开了一种基于点云数据构建岩石节理面二维离散元模型方法,采集天然岩石节理面三维点云;对三维点云进行去噪、中心归一化预处理;旋转预处理后的三维点云使其与三维坐标系的Z轴平行,按照筛选半径筛选三维点云;将筛选后的三维云投影到设定的平面上获得二维点云;建立二维坐标系,并将投影后的二维点云移至所述二维坐标系的第一象限;根据二维坐标系下点云的x范围将其划分为n份,找到每份中的最大值及对应的x值;将处理后的点云数据输出为离散元软件通用的dxf格式。基于节理面三维点云数据,从点云数据预处理、筛选目标范围内点云,最终生成离散元建模通用格式,将三维节理面模型转化为二维节理模型,适用于岩体力学试验分析。

    基于有效加权面积比的天然岩节理面三维粗糙度评价方法

    公开(公告)号:CN118918084A

    公开(公告)日:2024-11-08

    申请号:CN202410969816.9

    申请日:2024-07-18

    摘要: 本申请公开了一种基于有效加权面积比的天然岩节理面三维粗糙度评价方法,使用三维扫描技术采集天然岩石节理面三维点云数据并进行预处理;将三维点云数据进行网格化处理;将网格化后相互邻近的节理面点云的三个采样点连接成三角形微元;筛选出有效微元;使用连通分量划分有效区域;计算每一有效区域的有效平均视倾角以及面积;计算加权后的有效区域面积并求和比上整个三维节理面投影面积获得有效加权面积比。有效加权面积比,不仅考虑了有效区域的面积,还引入了有效平均视倾角的正弦值作为加权因素,综合考虑了区域大小和形貌特征对抗剪能力的贡献,体现了天然岩石节理面剪切破坏机制,使得评估结果更加全面和准确。

    一种用于制备岩石节理面试样的模具及拼装方法

    公开(公告)号:CN118168895A

    公开(公告)日:2024-06-11

    申请号:CN202410325718.1

    申请日:2024-03-21

    IPC分类号: G01N1/36

    摘要: 本发明涉及岩石力学试验技术领域,具体涉及一种用于制备岩石节理面试样的模具及拼装方法,包括底座、第一侧板、第二侧板、第三侧板和第四侧板;第一侧板、第二侧板、第三侧板、和第四侧板为L型,底座顶面开设有两条平行的长插槽,长边的下部插入对应长插槽内且短边的底面与底座顶面接触配合。本发明不仅可实现两种常用尺寸的含岩石节理面试件的制备,适用性强。同时本发明结构简单,无需借助螺丝刀等工具即可快速实现手动组装与拆卸,操作简单、可重复性好、实用性好。除此之外,本发明一次可同时浇筑试件上下盘,模具利用率高,充分提高浇筑效率,同时也保证浇筑试件的质量。

    一种岩石节理面剪切破坏区识别及体积计算方法

    公开(公告)号:CN118918173A

    公开(公告)日:2024-11-08

    申请号:CN202410969949.6

    申请日:2024-07-18

    摘要: 本申请公开了一种岩石节理面剪切破坏区识别及体积计算方法,采集剪切前后岩石节理面点云数据,并删除具有相同坐标的重复点;计算点云数据中心并移至坐标原点得到平移后的点云数据;根据法线向量与三维坐标系z轴的夹角及叉积结果,旋转点云数据使其法向与z轴方向一致;将点云数据在xoy平面投影后,根据边界与x轴的夹角旋转点云数据,并调整边界至坐标轴;通过点云配准方法使剪切前后两组点云精确配准;根据点云数据的高差标记剪切破坏区,计算剪切前后点云围成的体积,即为剪切破坏体积。对剪切前后节理面点云数据进行一系列优化处理,然后进行精配准,确保了剪切破坏区识别及体积计算的准确性和可靠性,适用于岩体力学试验结果分析。

    一种基于剪切试验构建岩石节理增量剪切模型的方法

    公开(公告)号:CN114577637A

    公开(公告)日:2022-06-03

    申请号:CN202210204856.5

    申请日:2022-03-03

    IPC分类号: G01N3/24 G06F30/13

    摘要: 本发明涉及一种基于剪切试验构建岩石节理增量剪切模型的方法,本方法包括以下步骤:S1、岩石节理试样剪切试验;S2、根据剪切曲线中的峰值剪应力、残余剪应力对应的剪切位移获取此类岩石节理的剪切力学参数;S3、建立节理的全量剪切模型;S4、基于全量剪切模型和耦合刚度系数构建不同法向边界条件下的节理增量剪切模型。本发明基于岩石节理的剪切试验,建立的增量剪切模型物理力学意义明确,可以准确地预测不同法向边界条件下节理的剪切力学行为,方便编制程序进行求解,可为数值模拟软件提供可靠的岩石节理剪切模型,对于准确评估节理岩体的工程安全与稳定性具有重要的理论研究意义和较高的工程应用价值。

    一种预测核电工程岩体爆破损伤深度的方法

    公开(公告)号:CN106326546A

    公开(公告)日:2017-01-11

    申请号:CN201610707425.5

    申请日:2016-08-23

    IPC分类号: G06F17/50 F42D1/00 F42D3/04

    摘要: 本发明涉及一种预测核电工程岩体爆破损伤深度的方法,包括以下步骤:开展爆破振动测试确定场地振动衰减规律;开展声波测试,初步确定岩体损伤深度;开展有限元数值模拟,计算岩体质点振动速度以及岩体爆破损伤深度;分别建立台阶爆破和预裂爆破方式下距爆源R1米处质点峰值振动速度随岩体爆破损伤深度的变化规律;将实际段装药量Q0代入场地爆破振动衰减规律以及质点峰值振动速度随岩体损伤深度的变化规律中,即可预测使用该药量造成的爆破损伤深度。本发明通过数值模拟可以部分替代现场声波试验,减少现场试验次数从而降低外业工作量,提高施工效率,并能综合考虑现场爆破群孔效应,具有预测准确且操作便捷的特点。

    深钻孔岩体变形测试装置

    公开(公告)号:CN101246100B

    公开(公告)日:2010-09-01

    申请号:CN200710168342.4

    申请日:2007-11-14

    摘要: 本发明公开了一种深钻孔岩体变形测试装置,手动液压泵与压力表、高压油管相连;两路高压油管分别为加载进程油管、回程油管,加载进程油管与钻孔岩体变形测试仪的进程活塞接口相连,回程油管与钻孔岩体变形测试仪的回程活塞接口相连;测量电缆与钻孔岩体变形测试仪、数字读数仪相连。钻孔岩体变形测试仪由四个活塞、三个位移传感器、位移传感器放大器、两个测力传感器、测力传感器放大器、可撤卸主动刚性承压板、可撤卸被动刚性承压板、防护筒以及电路保护筒组成;该装置测试精度高,与钻孔孔壁耦合性好,对钻孔孔径的适应性强,该装置直接测试深部岩体的变形模量值和弹性模量值,结构简单,操作简单,测试稳定,数据准确。

    一种基于剪切试验构建岩石节理增量剪切模型的方法

    公开(公告)号:CN114577637B

    公开(公告)日:2024-02-13

    申请号:CN202210204856.5

    申请日:2022-03-03

    IPC分类号: G01N3/24 G06F30/13

    摘要: 本发明涉及一种基于剪切试验构建岩石节理增量剪切模型的方法,本方法包括以下步骤:S1、岩石节理试样剪切试验;S2、根据剪切曲线中的峰值剪应力、残余剪应力对应的剪切位移获取此类岩石节理的剪切力学参数;S3、建立节理的全量剪切模型;S4、基于全量剪切模型和耦合刚度系数构建不同法向边界条件下的节理增量剪切模型。本发明基于岩石节理的剪切试验,建立的增量剪切模型物理力学意义明确,可以准确地预测不同法向边界条件下节理的剪切力学行为,方便编制程序进行求解,可为数值模拟软件提供可靠的岩石节理剪切模型,对于准确评估节理岩体的工程安全与稳定性具有重要的理论研究意义和较高的工程应用价值。(56)对比文件夏才初;钱鑫;桂洋;庄小清;喻强锋;张亮.多功能岩石节理全剪切渗流耦合试验系统研制与应用.岩石力学与工程学报.2018,(第10期),全文.

    机器学习辅助建立岩石节理峰值抗剪强度预测模型的方法

    公开(公告)号:CN114662406A

    公开(公告)日:2022-06-24

    申请号:CN202210382136.8

    申请日:2022-04-12

    摘要: 本发明涉及机器学习辅助建立岩石节理峰值抗剪强度预测模型的方法,首先经过特征筛选,选取了三维粗糙度参数、法向压力、基本摩擦角以及材料的抗拉强度四个具有代表性的参数作为机器学习模型的输入参数;分别基于支持向量机(SVM)、遗传算法改进的BP神经网络(GA‑BPNN)和随机森林(RF)三种常用的机器学习算法建立节理峰值抗剪强度回归预测模型,并使用10折交叉验证测试各模型的预测性能;然后分析了机器学习模型中参数的敏感性,评估了所建立模型的泛化性能;最后将机器学习得到的峰值抗剪强度模型与四个传统的峰值抗剪强度模型进行了对比,发现机器学习模型显著地提高了预测性能,在提高预测的准确率、减小均方根误差以及平均绝对误差方面有较大的性能提升。

    一种提高声发射定位时空演化过程精度的方法

    公开(公告)号:CN106198753B

    公开(公告)日:2019-03-22

    申请号:CN201610755731.6

    申请日:2016-08-29

    IPC分类号: G01N29/14 G01N29/44

    摘要: 本发明提供一种提高声发射定位时空演化过程精度的方法,具体步骤包括:高强高刚度承压超声波探头的安装,声波、声发射探头的合理布置,岩石加载实验,全过程声发射的监测及超声波波速测试,超声波数据的处理得出波速变化规律,依据波速变化对声发射信号进行分阶段处理,将分阶段处理后的声发射定位信息输出并汇总,采用第三方软件进行定位图绘制得出最终三维定位图,引入声发射事件对应的时间与震源能量信息,得出声发射定位的时空及震源能量演化过程。本发明提出的声发射定位的方法解决了传统声发射定位采用恒定波速误差大的难题,提高了声发射定位精度,同时结合声波、声发射从宏‑细角度量化岩石损伤演化过程,具有较强的经济效益和社会效益。