基于DIC及声发射监测的充填体-岩石界面剪切试验装置及方法

    公开(公告)号:CN114878358B

    公开(公告)日:2024-06-04

    申请号:CN202210281556.7

    申请日:2022-03-21

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明提供一种基于DIC及声发射监测的充填体‑岩石界面剪切试验装置及方法,属于充填体与围岩相互作用技术领域,装置位于DIC及声发射监测环境下,其包括试验平台、水平反力架、竖直反力架、水平加载装置、竖直加载装置、剪切盒、剪切力荷重传感器、竖向压力荷重传感器、水平位移传感器、竖向位移传感器等结构。本发明可研究充填体‑岩石界面的力学参数、应变场分布及剪切破坏过程的声发射特征,达到充填体‑岩石界面剪切劣化过程的可视化及定量化的目标,解决现有的直剪仪不可视,盲目剪切及测试结果单一的问题。

    一种装载集能助力矿车
    43.
    发明公开

    公开(公告)号:CN116476874A

    公开(公告)日:2023-07-25

    申请号:CN202310237628.2

    申请日:2023-03-13

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明涉及矿业工程技术领域。本发明公开了一种装载集能助力矿车,包括:车厢,所述车厢设置在车厢框架中,所述车厢中设有厢底板,所述厢底板适于相对所述车厢沿竖直方向滑动;轮轴,所述轮轴设置在所述车厢框架上;车轮,所述车轮设置在所述轮轴上;储能结构,所述储能结构设置在所述厢底板上;传动结构,所述传动结构连接所述储能结构和所述轮轴,所述传动结构用于驱动所述轮轴和所述车轮转动。本发明通过储能结构储存矿石的重力势能,并通过传动结构将储能结构储存的能量转化为矿车的动能,降低了机车的能量消耗。

    一种考虑多锚固缺陷的全长锚固锚杆拉拔载荷的计算方法

    公开(公告)号:CN115795223A

    公开(公告)日:2023-03-14

    申请号:CN202211582669.7

    申请日:2022-12-09

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明属于岩体工程支护技术领域,提出一种考虑多锚固缺陷的全长锚固锚杆拉拔载荷的计算方法。具体步骤为:获得锚固界面粘结强度参数、锚杆力学参数、锚固缺陷参数和锚固锚杆长度和直径;建立考虑多锚固缺陷、锚固界面非线性滑移和锚杆塑性硬化的全长锚固锚杆载荷传递力学模型,基于该模型求解锚杆锚固段和缺陷段各节点的轴向应力、剪应力和位移;获得含多缺陷全长锚固锚杆载荷‑位移曲线、极限拉拔载荷和峰值位移,直接为支护设计优化使用。本发明考虑了锚固界面的非线性剪切滑移行为、锚杆的塑性硬化和多锚固缺陷,能够更为准确地预测锚杆的载荷位移曲线、极限拉拔载荷和峰值位移,对岩体支护施工中的锚杆设计及锚固质量评价具有重要意义。

    非线性应力场的数值反演方法
    45.
    发明公开

    公开(公告)号:CN115423954A

    公开(公告)日:2022-12-02

    申请号:CN202210865917.2

    申请日:2022-07-22

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明公开了一种非线性应力场的数值反演方法,包括:选定研究范围,构建三维地质模型;将三维地质模型的边界面离散成多个面元,对每个面元赋值非线性变化系数,生成模型边界面的非线性变化系数;根据地应力实测值确定对研究区域影响较大的应力分量作为对模型施加的线性边界条件;对线性边界条件进行非线性系数调整,得到非线性边界条件;根据非线性边界条件,确定预设工况下实测点的应力分量计算值;根据应力分量实测值和应力分量计算值,利用线性叠加原理和最小二乘法,确定各个预设工况的回归系数;根据非线性边界条件和回归系数,基于数值计算模型,生成非线性地应力场。实现了非线性应力边界的加载,从而确定最优非线性地应力场。

    一种基于多源异构数据的岩石破坏过程实时监测预警系统及方法

    公开(公告)号:CN114354351A

    公开(公告)日:2022-04-15

    申请号:CN202111627089.0

    申请日:2021-12-28

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明提供一种基于多源异构数据的岩石破坏过程实时监测预警系统及方法,属于岩石力学实验过程实验数据信息化技术领域。本发明系统,包括:数据采集单元、数据边缘处理单元、数据传输单元以及数据集成分析预警单元四个单元;本发明方法,包括监测前准备,绘制散斑图案及布置传感器;数据采集、边缘处理,对数据进行预处理以及原始数据保存;数据传输,将数据传输到数据集成分析预警单元;数据集成分析预警单元对数据进行集成分析以及可视化展示。本发明技术方案能够实时采集并处理监测数据,能够有效对岩石的失稳破坏进行预测预警,实时性好,预测准确。在此基础上,将系统处理的成熟结果推演到大尺度岩体之上,对矿山灾害的预测预警提供参考。

    一种研究高应力下岩石楔形体失稳破坏的试验方法

    公开(公告)号:CN111006957B

    公开(公告)日:2021-04-27

    申请号:CN201911104205.3

    申请日:2019-11-13

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明提供了一种研究高应力下岩石楔形体失稳破坏的试验方法,试验采用单轴试验机对“Y”字型交叉组合结构面试样加载。实验前,试样表面喷涂散斑标识点,扫描获得两个结构面的点云数据并计算它们的JRC值。加载过程中,监测“Y”字型交叉组合结构面试样的表面位移场及声发射信号,获得其失稳破坏的变形及声发射前兆特征;试样加载至破坏,获得其峰值法向应力,依此计算两结构面的剪切应力分量,并将其与结构面抗剪强度比较分析。在不同结构面JRC、夹角及加载方式下重复进行多组试验,考察岩石试样破坏前的结构面抗剪强度、位移场及声发射信号变化规律,从而建立岩石楔形体失稳破坏的综合判据,为岩石工程中的岩爆灾害预警提供参考。

    一种研究高应力下岩石楔形体失稳破坏的试验方法

    公开(公告)号:CN111006957A

    公开(公告)日:2020-04-14

    申请号:CN201911104205.3

    申请日:2019-11-13

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明提供了一种研究高应力下岩石楔形体失稳破坏的试验方法,试验采用单轴试验机对“Y”字型交叉组合结构面试样加载。实验前,试样表面喷涂散斑标识点,扫描获得两个结构面的点云数据并计算它们的JRC值。加载过程中,监测“Y”字型交叉组合结构面试样的表面位移场及声发射信号,获得其失稳破坏的变形及声发射前兆特征;试样加载至破坏,获得其峰值法向应力,依此计算两结构面的剪切应力分量,并将其与结构面抗剪强度比较分析。在不同结构面JRC、夹角及加载方式下重复进行多组试验,考察岩石试样破坏前的结构面抗剪强度、位移场及声发射信号变化规律,从而建立岩石楔形体失稳破坏的综合判据,为岩石工程中的岩爆灾害预警提供参考。

    一种用于测试粗糙裂隙渗流特性的试验装置及方法

    公开(公告)号:CN109946212A

    公开(公告)日:2019-06-28

    申请号:CN201910256057.0

    申请日:2019-04-01

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 一种用于测试粗糙裂隙渗流特性的试验装置及方法,装置包括夹持机构、法向加载机构及水力加载系统;夹持机构用于密封试样;法向加载机构用于向试样施加法向压力;水力加载系统用于向试样施加水力压力。方法为:拼合试样并密封粗糙裂隙;试样放入密封胶囊中并使裂隙与胶囊进出水口直线对齐;垫块放入胶囊与试样贴合,胶封垫块与胶囊间缝隙,围压密封腔加压,试样实现多重密封;将密封有试样的夹持机构送入法向加载机构内;将水力加载系统接入胶囊进出水口;气缸施加法向压力,水泵施加水力压力,使试样上半部上下浮动,测量浮动量和裂隙张开度;记录和存储实验数据,用于研究不同粗糙度和张开度的裂隙试样在法向压力和水力压力作用下的渗流特性。

    一种一次性测量岩石拉伸模量和压缩模量的试验方法

    公开(公告)号:CN105158070B

    公开(公告)日:2018-03-13

    申请号:CN201510515791.6

    申请日:2015-08-20

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 一种一次性测量岩石拉伸模量和压缩模量的试验方法,包括在圆盘试样正反面的中心处分别粘贴水平应变片和竖直应变片;将圆盘试样放置于压力机上,进行巴西盘试验,采用压力传感器监测加载力P,采用水平应变片和竖直应变片分别监测圆盘试样中心的横向应变εx和竖向应变εy;按下式计算得到岩石的拉伸模量和压缩模量: E y = 2 P πDL 3 + ν yx ϵ y - - - ( 1 ) E x = 2 P πDL 3 + ν yx ( 3 + ν yx ) ϵ x + 3 ν yx ϵ y - - - ( 2 ) 式中:Ex和Ey分别表示岩石的拉伸模量和压缩模量,P为外部荷载,D为圆盘直径,L为圆盘厚度,νyx表示y方向应力引起的x方向横向变形系数,εx和εy分别表示圆盘中心横向应变和竖向应变。通过一次试验在同一岩石试样上可以测得该岩石的拉伸模量和压缩模量,试验方法简单宜行,数据精确可靠,结果更具科学性。

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