TBM破岩矿渣数字近景摄影测量识别及反演方法

    公开(公告)号:CN108253938B

    公开(公告)日:2020-01-24

    申请号:CN201711489350.9

    申请日:2017-12-29

    申请人: 武汉大学

    IPC分类号: G01C11/02

    摘要: 一种TBM破岩矿渣数字近景摄影测量识别及反演方法,包括以下步骤:图像标定校正;TBM盾构机破岩产生矿渣;图像采集、姿态解算;图像处理、识别及分类;对已分类的矿渣进行室内物理力学实验得到矿渣对应的围岩岩性特征参数;建立图像信息和特征参数之间的矿渣关系型数据库;在矿渣关系型数据库搜索相似的图像信息,据此推测现场矿渣对应的围岩岩性特征参数;建立TBM掘进推力和掘进速度预测模型,预测前方TBM掘进推力和速度。本发明方法通过建立矿渣图像信息和矿渣对应的围岩岩性特征参数之间的矿渣关系型数据库,预测前方TBM掘进推力和速度,为推进系统设计及施工过程中参数实时调整提供重要依据,提高隧洞掘进开挖效率,降低施工成本。

    一种仿生地鼠智能掘进系统

    公开(公告)号:CN109057707A

    公开(公告)日:2018-12-21

    申请号:CN201810685283.6

    申请日:2018-06-28

    申请人: 武汉大学

    IPC分类号: E21B7/00 E21B15/00

    CPC分类号: E21B7/005 E21B15/00

    摘要: 本发明涉及一种仿生地鼠智能掘进系统,包括钻头、壳体、驱动机构、伸缩组件和可调式支撑脚,钻头设置在壳体的前端,驱动机构设置在壳体内,驱动机构的输出轴与钻头相连接;伸缩组件设置在壳体内,且伸缩组件的伸缩端从壳体的后端伸出到壳体外,并与可调式支撑脚转动连接。本发明的有益效果是:仿生地鼠智能掘进系统实现了对地鼠掘地功能的机械简化,使整个系统结构简单,体积小巧,充分考虑了起围岩支撑的可调式支撑脚和掘进钻头的协调性,通过系统自身的伸缩,交替前进,从而实现整个系统的前行,提高了开挖效率、适应坚硬底层、降低钻井发生事故的风险性,快速穿越地层,勘探地质数据资料,提高钻井施工的安全性和准确性。

    一种仿生壁虎极端渐进式刚柔梯度微柱结构的制备方法及其应用

    公开(公告)号:CN110668398B

    公开(公告)日:2023-05-12

    申请号:CN201910983856.8

    申请日:2019-10-16

    申请人: 武汉大学

    IPC分类号: B81C1/00 B82Y40/00

    摘要: 本发明属于仿生材料技术领域,尤其涉及一种仿生壁虎极端渐进式刚柔梯度微柱结构的制备方法及其应用。本发明利用自漂浮光引发剂技术和磁场驱动磁性增强颗粒的梯度分布,能够实现具有极端力学梯度(局部弹性模量变化3个量级以上:10MPa‑10GPa)微柱结构的制备;同时微柱阵列的一端为纯基体、另一端为不同尺寸颗粒高度混合填充、中间按颗粒尺寸和浓度层次渐进分布,这种渐进式梯度结构解决了刚柔材料在结合时的界面相容与匹配问题,大幅调高了结构稳定复合微柱的最大长径比。

    一种掘进过程中岩渣力学参数实时测量系统及测量方法

    公开(公告)号:CN111879610A

    公开(公告)日:2020-11-03

    申请号:CN202010660600.6

    申请日:2020-07-10

    申请人: 武汉大学

    IPC分类号: G01N3/08 G01N3/06

    摘要: 本发明公开了一种掘进过程中岩渣力学参数实时测量系统和测量方法,包括岩渣输送带、清洗装置、图像采集装置、现场加载装置、搬运装置、室内物理力学实验装置和岩渣测量系统,岩渣输送带输送岩渣,清洗装置清洗岩渣,图像采集装置采集图像,现场加载装置对岩渣进行现场力学加载程序,得到现场力学参数,室内物理力学实验装置得到岩渣对应的力学性能实验测定参数,岩渣测量系统对采集的图像信息进行处理,通过数据库建立映射数据样本,机器学习模块建立训练模型,从而实时测量掘进过程中岩渣力学参数,不需人工介入,自动采集大量数据,为掘进机智能控制驾驶、隧洞深部力学参数反演、岩爆智能预测和控制提供了大数据支持,具有实时性的特点。

    一种适用于纳米压痕测试系统的三向压力加载装置

    公开(公告)号:CN112945747B

    公开(公告)日:2022-04-01

    申请号:CN202110148426.1

    申请日:2021-02-03

    申请人: 武汉大学

    发明人: 唐旭海 李平

    IPC分类号: G01N3/12 G01N3/42 G01N3/02

    摘要: 本发明提出一种适用于纳米压痕测试系统的三向压力加载装置,包括底板、面板、水平加载机构和竖直加载机构,底板中心设有加载槽,面板通过连接件与底板相连,面板中心设有贯穿的锥形探孔,水平加载机构包括多个水平加载执行单元和水平加载驱动单元,竖直加载机构包括竖直加载执行单元和竖直加载驱动单元,竖直加载执行单元设于加载槽内部中心,多个水平加载执行单元以竖直加载单元为中心对称布设,于竖直加载单元顶部中心形成样品容置腔,水平加载驱动单元和竖直加载驱动单元设于加载槽外,通过油管与水平加载执行单元和竖直加载执行单元相连通。本发明克服现有试验测量手段的局限性,更加真实地表征材料服役时的力学特性,对科学研究和工程应用有较大帮助。

    一种适用于纳米压痕仪的三点弯加载装置

    公开(公告)号:CN110987658B

    公开(公告)日:2021-02-02

    申请号:CN201911420335.8

    申请日:2019-12-31

    申请人: 武汉大学

    IPC分类号: G01N3/20 G01N3/02

    摘要: 本发明公开了一种适用于纳米压痕仪的三点弯加载装置,包括承载装置、作动装置和带缺口的试样;承载装置包括侧立板、固定端板、承压底板和定位端板,均设有螺栓孔,侧立板和端板之间彼此用两排紧固螺栓固定,侧立板侧面设有螺纹通孔,紧固螺杆旋转穿过通孔固定实现对缺口试样的校准定位,承压底板上铺设有导轨并设有竖直限位轴承;作动装置包括作动千斤顶、可换压头、可移动加载台座和固定加载台座;加载台座设有“T”型插槽,可换压头插入插槽固定且内侧设有尖端与试样相接触。本发明基于纳米压痕表征技术和纳米压痕仪,提供了配套的适用于微小试样的加载装置,为研究材料裂纹尖端塑性区的力学参量提供了有效的试验设备基础。

    一种裂隙显影剂的制备方法及其岩体裂隙探测应用方法

    公开(公告)号:CN109283229A

    公开(公告)日:2019-01-29

    申请号:CN201810948487.4

    申请日:2018-08-20

    申请人: 武汉大学

    IPC分类号: G01N27/22

    摘要: 本发明涉及一种裂隙显影剂的制备方法及其岩体裂隙探测应用方法,包括以下步骤:S01:将纳米金属粉末和微晶石墨材料进行预先混匀,制得裂隙显影剂母粒;S02:在聚合物基体中添加钛酸钡,并进行固相剪切碾磨,制得裂隙显影剂填料;S03:将裂隙显影剂母粒和裂隙显影剂填料加入到高速搅拌分散机中,搅拌得到裂隙显影剂复合材料;S04:在裂隙显影剂复合材料中加入蒸馏水,进行稀释高速搅拌得到混合溶液;S05:在混合溶液中加入润滑剂和增稠剂,高速搅拌制得浊液,即为裂隙显影剂。本发明的有益效果是:裂隙显影剂具有高介电常数、低介电损耗、稳定性好等特性,浊液具有均匀性好、附着性高、流动性好、可识别性、高携带性等性能。

    一种可再编程驱动微柱阵列的制备方法

    公开(公告)号:CN112300568B

    公开(公告)日:2021-07-20

    申请号:CN202011294372.1

    申请日:2020-11-18

    申请人: 武汉大学

    摘要: 本发明公开了一种可再编程驱动微柱阵列的制备方法,将光固化高弹性树脂滴到带有规则微米级柱腔阵列的模板上使树脂渗透到模板的柱腔内;将带有规则微米级微柱阵列的冲模冲压到模板上;通过光照使模板和冲模之间的光固化树脂反应固化,柱腔与微柱之间的剩余树脂固化成圆鞘状;将冲模从模板上移除得到得到带有规则微米级圆鞘状空腔阵列的树脂外壳;将混有磁性纳米粒子的复合树脂滴到树脂外壳上,使得复合树脂渗透到树脂外壳的空腔阵列内;将PET基底覆盖到树脂外壳上,基底与树脂外壳结合后从模板上剥离,得到液核/固壳的磁性微柱阵列。