一种用于大型三维地质模型的全自动超声扫描成像装置

    公开(公告)号:CN119959359A

    公开(公告)日:2025-05-09

    申请号:CN202510428355.9

    申请日:2025-04-08

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 一种用于大型三维地质模型的全自动超声扫描成像装置,属于岩体灾变过程动态监测技术领域,包括机身组件、行走组件及扫查组件,机身组件的壳体内部设有动力电池、主控板、存储器及信号接发器;本发明可用于隧洞内部针对岩石等相似材料进行超声监测,装备有相控阵轮式超声探头,以非侵入扫查方式动态实时监测隧洞周围岩体,通过变径调节实现对不同孔径隧洞的适配,通过相控阵轮式超声探头实现与洞壁的快速耦合与解耦,通过相控阵轮式超声探头的自身滚转与绕机身的旋转配合实现360°全向扫查作业,提高扫查效率的同时提升超声数据保真度,具备监测精度高、成像速度快、可智能化控制、灵活易操作、维护拆装简单、空间适应性强、运行可靠性高的特点。

    一种考虑构造运动的三维区域地应力场反演方法

    公开(公告)号:CN118036311A

    公开(公告)日:2024-05-14

    申请号:CN202410213293.5

    申请日:2024-02-27

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明提供一种考虑构造运动的三维区域地应力场反演方法,涉及岩土工程和数值分析技术领域。同时以实测地应力、地壳运动数据为反演基础,兼顾区域应力与构造运动特征,以考虑实测地应力所反演位移边界条件量值为基准值,结合地壳运动数据所反演位移边界条件大小、方向相对关系,共同组成综合考虑构造运动与基本应力规律的非均匀位移边界条件。本发明实现了实测地应力、地壳运动数据的优势互补,兼顾区域应力与构造运动特征,有效改进了现有地应力场反演方法中反演位移边界条件单一固定、无法考虑构造运动、远离测点区域地应力场精度低的缺陷,为强烈构造区域地应力场反演提供新的可能。

    一种真三向高应力状态下岩石可钻性评价试验装置

    公开(公告)号:CN117571489B

    公开(公告)日:2024-03-22

    申请号:CN202410048791.9

    申请日:2024-01-12

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 一种真三向高应力状态下岩石可钻性评价试验装置,属于岩石破碎试验技术领域,包括①号垫块、②号垫块、③号垫块、④号垫块及钻齿破岩机构,四个垫块首尾顺序相接,②号垫块和④号垫块夹在①号垫块和③号垫块之间,岩石试样与②号垫块、③号垫块及④号垫块相接触,岩石试样与①号垫块之间留有间隙,在①号垫块与岩石试样的间隙内设有弹性密封垫圈并岩石试样边线随形布设,岩石试样裸露面通过密封胶覆盖密封;钻齿破岩机构嵌装在①号垫块内。本发明能够配合真三轴试验机使用,可满足深部硬岩在真三向应力条件下的钻齿破岩成效研究以及优化设计研究,可实现在真实三维应力场环境下的岩石可钻性评价,为提升深部工程硬岩钻探技术提供理论与数据支撑。

    一种真三向高应力状态下岩石可钻性评价试验装置

    公开(公告)号:CN117571489A

    公开(公告)日:2024-02-20

    申请号:CN202410048791.9

    申请日:2024-01-12

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 一种真三向高应力状态下岩石可钻性评价试验装置,属于岩石破碎试验技术领域,包括①号垫块、②号垫块、③号垫块、④号垫块及钻齿破岩机构,四个垫块首尾顺序相接,②号垫块和④号垫块夹在①号垫块和③号垫块之间,岩石试样与②号垫块、③号垫块及④号垫块相接触,岩石试样与①号垫块之间留有间隙,在①号垫块与岩石试样的间隙内设有弹性密封垫圈并岩石试样边线随形布设,岩石试样裸露面通过密封胶覆盖密封;钻齿破岩机构嵌装在①号垫块内。本发明能够配合真三轴试验机使用,可满足深部硬岩在真三向应力条件下的钻齿破岩成效研究以及优化设计研究,可实现在真实三维应力场环境下的岩石可钻性评价,为提升深部工程硬岩钻探技术提供理论与数据支撑。

    超大型三维地质模型内部破裂过程分布式超声监测系统

    公开(公告)号:CN116297858A

    公开(公告)日:2023-06-23

    申请号:CN202310058007.8

    申请日:2023-01-19

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明提供一种超大型三维地质模型内部破裂过程分布式超声监测系统,涉及三维地质模型技术领域。本发明系统包括大功率超声相控装置、超声收发一体式传感器和测控与三维超声成像软件。根据重点监测区域条件和地质模型开挖设计方案,采用几何非对称监测布置模式,不同监测断面传感器组交错布置,形成三维监测网格;将传感器采用预埋式方式实现与三维地质模型的耦合,并将传感器按照编号与大功率超声相控装置进行连接;然后对每一链式传感器阵列的传感器按预先设定的延迟时间逐一激励;三维超声成像软件根据超声传感器采集的回波、透射波信号及三维网格关系,反演分析监测区域的三维波速场,通过波速场变化反映岩体破裂位置及程度。

    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。

    一种应用于岩石三轴试验中的双剪切夹具及试验方法

    公开(公告)号:CN103471907B

    公开(公告)日:2015-06-10

    申请号:CN201310425790.3

    申请日:2013-09-17

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 一种应用于岩石三轴试验中的双剪切夹具及试验方法,属于岩石力学测试技术领域。夹具:包括底座和压头,底座和压头采用圆柱体结构;压头与岩石试样相对一侧的表面被两条等长平行的圆弦分割成三个平面,从左至右为第一、二、三平面;底座与岩石试样相对一侧的表面被两条等长平行的圆弦分割成三个平面,从左至右为第四、五、六平面;第二平面为凸起平面且第五平面为凹陷平面,或者第二平面为凹陷平面且第五平面为凸起平面;第二与五平面面积相等,第一、三、四和六平面的面积相等,且均为第二平面面积的一半。方法:将试样放置在底座与压头之间,粘贴应变片;填充橡胶,套橡胶套;安装环向、轴向位移传感器,放入压力室内密封、充油,进行试验。

    一种岩石定向挤压断裂过程的力学声学联合测试方法

    公开(公告)号:CN103994928A

    公开(公告)日:2014-08-20

    申请号:CN201410236260.9

    申请日:2014-05-29

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 一种岩石定向挤压断裂过程的力学声学联合测试方法,属于岩石断裂过程的物理力学行为研究技术领域。本发明的步骤为:制备岩石试样,划出应力加载区,贴应变片,固定超声波探头和声发射传感器;将岩石试样置于压力机内,岩石试样与压头之间加装局部加载压块,局部加载压块与应力加载区居中对齐;启动压力机,进行阶梯式应力加载;通过声发射传感器、超声波探头、应变片采集数据信号,直到岩石试样出现定向的宏观裂纹,加载停止;提取测试数据,进行数据分析。本发明通过局部定向加载的方式,人工控制宏观裂隙面的形成,有效避免多组宏观裂隙面的产生和宏观裂纹交叉复合现象的发生,为进一步研究岩石挤压断裂过程中的物理力学行为提供了可能。

    一种岩石试样体积变形测量装置及测量方法

    公开(公告)号:CN103822573A

    公开(公告)日:2014-05-28

    申请号:CN201410068145.5

    申请日:2014-02-27

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 一种岩石试样体积变形测量装置及测量方法,属于岩石力学测试技术领域。本发明包括大主应力测量单元、中主应力测量单元及小主应力测量单元,大、中主应力测量单元均通过LVDT位移传感器的铁芯与触针相接触测量;小主应力测量单元的LVDT位移传感器通过支臂及磁铁固定,LVDT位移传感器的铁芯通过另一组支臂及磁铁固定。本发明摒弃了传统的采用应变片配合应变式传感器的测量方式,利用LVDT位移传感器进行测量,由于LVDT位移传感器具有无摩擦测量、理论上无限的寿命、无限的分辨率及环境适应性强的优点,使本发明的装置具有受温度影响小、测量精度高及测量稳定性高的特点,成本更加适中,结构简单且方便安装,更容易推广使用。

    基于岩石破裂信息的自适应协调控制加卸载方法

    公开(公告)号:CN117825140B

    公开(公告)日:2025-03-11

    申请号:CN202311527404.1

    申请日:2023-11-16

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明提供一种基于岩石破裂信息的自适应协调控制加卸载方法,涉及岩石力学试验技术领域,本发明声发射传感器监测到岩石破裂信号并转为电信号,并将此破裂信号传递给声发射采集装置,声发射采集装置将声发射信号处理分析后传递给PLC控制器,PLC控制器通过控制算法计算输出变形控制信号,从而实现自适应调节输入控制命令。EDC控制器收到变形控制指令后,经反馈控制试验机伺服作动器,调节作用在岩石试样上的力,实现岩石试样脆性破裂过程的稳定控制。

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