大型三维物理模型岩爆孕育过程超声波空间阵列感知方法

    公开(公告)号:CN115144467A

    公开(公告)日:2022-10-04

    申请号:CN202210820605.X

    申请日:2022-07-13

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 一种大型三维物理模型岩爆孕育过程超声波空间阵列感知方法,属于主动型探测,该方法基于真三轴应力与超声波关联特征识别岩体损伤和反演应力场变化,主要利用超声波在被测物内部传播时遇到声阻抗存在差异的破裂、滑移界面会产生反射的原理,相当于是传统微震法的逆过程,激发点位置已知,激发点到空间任意阵列点的相对位置已知,由此根据超声波传播时间确定波速,可有效感知潜在岩爆区应力聚集程度。超声波空间阵列是超声探头压电陶瓷晶体的组合,由多个压电晶片以空间阵列方式分布排列,然后逐次按预先规定的延迟时间激发各个压电晶片,使所有压电晶片发射的超声波形成一个整体波阵面,控制波阵面形状和方向,实现超声波的波束扫描、偏转和聚焦。

    一种深井井壁压裂释能与高压注浆联合施工方法

    公开(公告)号:CN114922628A

    公开(公告)日:2022-08-19

    申请号:CN202210598441.0

    申请日:2022-05-30

    Abstract: 一种深井井壁压裂释能与高压注浆联合施工方法,步骤为:锚网临时支护井壁围岩;施工卸压孔和注浆孔;清理钻孔;超声波测量确定应力降低区、应力增高区及原始地应力区;在卸压孔内封隔压裂段;恒压注水后脉动水力压裂;围岩被压裂后解除压裂段封隔;完成其余卸压孔内水力压裂;超声波测量确定应力重新达到平衡;清理注浆孔后进行注浆施工;清理卸压孔后进行注浆施工;完全其余卸压孔和注浆孔的注浆施工;超声波测量确定井壁围岩是否达到设计要求;若未达到设计要求则补充钻孔,对补充钻孔进行压裂释能和高压注浆,直到井壁围岩达到设计要求;井壁围岩内侧施工混凝土衬砌。本发明可有效释放井壁围岩高弹性应变能以控制围岩破裂深度,降低施工成本。

    一种岩石三轴压缩下识别闭合应力和启裂应力的试验方法

    公开(公告)号:CN113776942B

    公开(公告)日:2022-05-20

    申请号:CN202111091601.4

    申请日:2021-09-17

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 一种岩石三轴压缩下识别闭合应力和启裂应力的试验方法,步骤为:制备岩石试样;粘贴应变片;在应变片漆包线上外接带有转换接头的延长线;通过热缩套密封包裹岩石试样;将密封后的岩石试样送入压力室;应变片通过延长线及压力室数据接口与应变采集仪相连以建立多通道应变采集系统;封闭压力室并开展三轴压缩试验,通过多通道应变采集系统监测岩石试样变形,建立岩石试样的局部偏应力‑轴向应变‑时间曲线;引入岩石试样的局部损伤因子;建立岩石试样的局部损伤因子‑偏应力曲线;分析局部损伤因子差异性并划分岩石的裂隙闭合阶段、弹性变形阶段、裂隙稳定扩展阶段和裂隙加速扩展阶段;引入局部损伤因子差异性指数,精确识别闭合应力和启裂应力。

    一种膏体输送管道外置式微波加热堵管处置装置及方法

    公开(公告)号:CN114484283A

    公开(公告)日:2022-05-13

    申请号:CN202210118133.3

    申请日:2022-02-08

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 一种膏体输送管道外置式微波加热堵管处置装置及方法,装置包括微波加热机构、升降式调节支架及移动式微波控制柜;微波加热机构同轴套装在膏体输送管道外侧且支撑固定在升降式调节支架顶部;移动式微波控制柜通过同轴传输线与微波加热机构相连,通过微波加热机构对膏体输送管道内部的充填浆料进行加热。方法为:确定膏体输送管道堵管位置,在堵管位置处同轴安装微波加热机构,通过同轴传输线连接微波加热机构与移动式微波控制柜;通过移动式微波控制柜设定微波输出功率、加热温度和加热时间,接通电源,微波能量穿过膏体输送管道后直接由管道内部充填浆料吸收,对充填浆料加热;充填浆料升温使屈服应力降低,充填浆料变为易流动状态,堵管被疏通。

    一种岩石力学高幅频响应特性液压作动器

    公开(公告)号:CN114483703A

    公开(公告)日:2022-05-13

    申请号:CN202210190037.X

    申请日:2022-02-28

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 一种岩石力学高幅频响应特性液压作动器,活塞杆采用轻量化复合结构,由固定套装的内杆体和外杆体组成,内杆体采用空心杆结构且材质为钛合金;外杆体中部设为活塞,活塞周向表面沿轴向均布设有若干环向油槽,活塞与缸筒内表面采用间隙配合;外杆体与活塞为一体式结构且材质均为碳纤维;外杆体及活塞外表面设有陶瓷镀膜;活塞与缸筒内表面之间的间隙内用于形成润滑油膜和间隙密封,通过润滑油膜使活塞与缸筒内表面脱离直接接触;上下缸盖的活塞杆穿装孔内表面与活塞杆之间为间隙配合,活塞杆穿装孔内表面设有沿周向均布的静压油槽;静压油槽内用于形成静压润滑支承油垫,通过静压润滑支承油垫使活塞杆与上下缸盖的活塞杆穿装孔内表面脱离直接接触。

    模拟地下工程开挖边界岩石受力状态的真三轴试验方法

    公开(公告)号:CN114235582A

    公开(公告)日:2022-03-25

    申请号:CN202111559050.X

    申请日:2021-12-20

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 一种模拟地下工程开挖边界岩石受力状态的真三轴试验方法,步骤为:步骤一:改造承压垫块,在承压垫块上加工导向滑槽;步骤二:增设临空面隔油板,在临空面隔油板上加工导向滑轨;步骤三:加工制作岩石试样;步骤四:装夹定位岩石试样;步骤五:对岩石试样涂抹密封胶;步骤六:对密封胶进行烘干;步骤七:安装LVDT位移传感器和临空面隔油板;步骤八:开展真三轴压缩试验。本发明的模拟地下工程开挖边界岩石受力状态的真三轴试验方法,考虑了地下工程开挖边界岩石受力状态中的单面临空,满足五面加载、两刚一柔的真三轴试验条件,可使获取的地下工程开挖边界岩石强度特征和变形特征更加贴近真实值,为地下工程设计和灾害防控提供设计参数和理论基础。

    一种真三轴刚性试验机峰后加载过程伺服控制系统及方法

    公开(公告)号:CN109308004B

    公开(公告)日:2021-08-17

    申请号:CN201811136567.6

    申请日:2018-09-28

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明提出一种真三轴刚性试验机峰后加载过程伺服控制系统及方法,属于岩石真三轴试验机伺服控制领域,系统包括:真三轴压力试验机、力和位移传感器、AI智能识别模块、前馈环节、PID控制器、内外伺服驱动器和计算机;本发明提出一种更加真实,更加稳定的反映深部岩体渐进破裂行为的真三轴试验峰后控制技术,该技术采用AI智能识别和前馈反馈控制系统,控制算法将前馈控制作用和反馈控制作用相结合,结合深部硬岩渐进破裂行为的特点,液压响应更加及时,控制更加稳定,解决了因液压响应不及时导致峰后应力反复调整的问题,新技术更能真实地反映深部硬岩峰后渐进多阶段破裂行为。

    一种自带加载结构的快速旋转开启型高压岩石三轴压力室

    公开(公告)号:CN110208104B

    公开(公告)日:2021-06-08

    申请号:CN201910548565.6

    申请日:2019-06-24

    Applicant: 东北大学

    Inventor: 张希巍

    Abstract: 一种自带加载结构的快速旋转开启型高压岩石三轴压力室,取消了加载框架,压力室壳体与作动器壳体之间通过高强螺栓固连形成大主应力加载的反力主体,净空节省了50%,在试验能力不降低的前提下,为结构刚度进一步提升创造了条件;摒弃了上下运动的开启方式,在压力室壳体外套装有密封限位套筒,密封限位套筒可转动,在压力室壳体和密封限位套筒的筒壁上均有岩样装取孔,压力室壳体上的岩样装取孔内设有可拆卸的封堵块,实现了快速旋转的开启方式,省去了传统需要拆装高强螺栓的过程,可使岩石试样的安装和拆卸时间节省1小时,既降低了人员的劳动强度,也提高了试验效率,同时快速旋转的开启方式也避免了因液压油滴落造成的周围环境污染问题。

    一种低频扰动与高速冲击型高压真三轴试验装置及方法

    公开(公告)号:CN107014690B

    公开(公告)日:2021-05-28

    申请号:CN201710183372.6

    申请日:2017-03-24

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 一种低频扰动与高速冲击型高压真三轴试验装置及方法,装置由静载荷加载框架、动载荷加载框架、四个静载荷加载作动器、二个动载荷加载作动器及分离式霍普金森压杆机构组成,全部作动器与油源系统相连;动载荷加载作动器活塞轴轴向中心设有空心孔道,活塞轴端部均装有空心环状结构动态压力传感器,分离式霍普金森压杆机构分别通过空心孔道及动态压力传感器中心孔对岩样施加高速冲击载荷;两个动载荷加载作动器采用静压油路平衡支撑密封方式,作动器通过伺服阀与油源系统相连,油路上配装有蓄能器,通过伺服阀加大流量驱动活塞动态响应,通过蓄能器平衡低频扰动加载时的系统压力。本发明首次实现在同一台设备上自由施加低频扰动载荷和高速冲击载荷。

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