[发明专利]用于岩体应力波传播测试的霍普金森岩石杆装置及方法

摘要

本发明公开一种用于岩体应力波传播测试的霍普金森岩石杆装置及方法，装置包括发射系统、实验杆系统和数据采集处理系统，实验杆系统由依次设置的入射钢杆、入射岩石杆、透射岩石杆和吸收岩石杆组成，发射系统由气缸、炮筒和撞击杆组成，撞击杆设置于炮筒内部，所述入射钢杆、入射岩石杆和透射岩石杆上分别设置有入射钢杆应变片、入射岩石杆应变片和透射岩石杆应变片；入射钢杆应变片、入射岩石杆应变片和透射岩石杆应变片均与数据采集处理系统相连接。本发明可为岩体工程的设计、防护以及安全性和稳定性评估提供重要的理论和技术支持。

主权项

1.一种用于岩体应力波传播测试的霍普金森岩石杆装置，其特征在于，包括发射系统、实验杆系统和数据采集处理系统，所述实验杆系统由依次设置的入射钢杆、入射岩石杆、透射岩石杆和吸收岩石杆组成，所述发射系统由气缸、炮筒和撞击杆组成，所述撞击杆设置于炮筒内部，所述入射钢杆、入射岩石杆和透射岩石杆上分别设置有入射钢杆应变片、入射岩石杆应变片和透射岩石杆应变片；所述入射钢杆应变片、入射岩石杆应变片和透射岩石杆应变片均与数据采集处理系统相连接；实验时，发射系统内的压缩气体推动撞击杆撞击入射钢杆端部产生应力波；应力波通过入射钢杆传递至入射岩石杆产生入射应力波ε_I(t)，入射应力波传播至入射岩石杆和透射岩石杆的界面将发生透反射，一部分入射应力波反射进入入射岩石杆形成反射拉伸波ε_R(t)，并沿远离透射岩石杆方向传播，剩余入射应力波传递至透射岩石杆上成为透射应力波ε_T(t)，继续向前传播并被吸收岩石杆吸收；入射钢杆应变片、入射岩石杆应变片和透射岩石杆应变片对入射应力波信号、反射应力波信号和透射应力波信号进行实时测量并传输至数据采集处理系统。