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原文传递一种充填体全龄期动态力学特性测试方法

专利名称：	一种充填体全龄期动态力学特性测试方法
摘要：	本发明公开一种充填体全龄期动态力学特性测试方法，步骤为：制作充填体试样；测试充填体试样的波阻抗，寻找与充填体波阻抗匹配的岩石制作长杆，作为SHPB试验系统的入射杆和透射杆，建立改进的摆锤冲击加载SHPB试验装置；利用摆锤冲击加载SHPB试验装置进行不含试样的冲击试验，结合一维黏弹性应力波分析程序，得到岩石长杆的黏性系数；利用摆锤冲击加载SHPB试验装置进行充填体冲击试验，测试充填体的动态抗压强度、动态应力应变曲线和强度的应变率效应。本发明是一种低波阻抗充填体或岩土材料的动态力学特性测试方法，通过改进的摆锤冲击加载SHPB试验装置用于研究充填体的动态力学特性，为矿山充填工艺改进提供理论基础。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	辽宁;21
申请人：	东北大学
发明人：	牛雷雷;朱万成;张瑞;赵园春;李智;朝明迅
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-30T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-16T00:00:00+0800
申请号：	CN201910460038.X
公开号：	CN110133104A
代理机构：	沈阳优普达知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	李晓光
分类号：	G01N29/04(2006.01);G;G01;G01N;G01N29
申请人地址：	110169 辽宁省沈阳市浑南区创新路195号
主权项：	1.一种充填体全龄期动态力学特性测试方法，其特征在于包括以下步骤： 1)制作充填体试样； 2)测试充填体试样的波阻抗，寻找与充填体波阻抗匹配的岩石制作长杆，作为SHPB试验系统的入射杆和透射杆，建立改进的摆锤冲击加载SHPB试验装置； 3)利用摆锤冲击加载SHPB试验装置进行不含试样的冲击试验，结合一维黏弹性应力波分析程序，得到岩石长杆的黏性系数； 4)利用摆锤冲击加载SHPB试验装置进行充填体冲击试验，测试充填体的动态抗压强度、动态应力应变曲线和强度的应变率效应。 2.根据权利要求1所述的充填体全龄期动态力学特性测试方法，其特征在于步骤1)中，制作充填体试样具体为：确定所需充填体材料的灰砂比以及浓度，将水泥、添加剂、尾砂倒入搅拌机，加水搅拌均匀制成所需要的膏体，注入有机玻璃模具并消除充填料浆内的多余气泡，然后放入标准养护箱进行养护，3天后进行试样脱膜，并用塑料袋将试样密封，再放入养护箱继续养护至所需试验的龄期。 3.根据权利要求2所述的充填体全龄期动态力学特性测试方法，其特征在于灰砂比以及浓度为：固体浓度75-85％，胶结剂含量3-7％，细颗粒粒径20m以下的全尾砂需达到15％以上，其中，固体浓度及胶结剂含量通过以下公式确定： 4.根据权利要求1所述的充填体全龄期动态力学特性测试方法，其特征在于步骤2)中建立改进的摆锤冲击加载SHPB试验装置为：利用声波声速测试仪测试充填体和岩石的声波声速，结合充填体和岩石的密度分别计算充填体和岩石的波阻抗，选择和充填体波阻抗相匹配的岩石制作岩石长杆作为入射杆和透射杆。 5.根据权利要求1所述的充填体全龄期动态力学特性测试方法，其特征在于步骤3)中，岩石长杆的黏性系数通过以下步骤得到：利用改进的摆锤冲击加载SHPB试验装置进行不含试样的冲击试验，测试入射杆和透射杆上的应力波形，结合一维黏弹性应力波分析程序，把入射杆上测得波形作为输入波形，透射杆上波形作为输出波形，通过试错的方法测得岩石长杆的黏性系数。 6.根据权利要求1所述的充填体全龄期动态力学特性测试方法，其特征在于步骤4)中，测试充填体的动态抗压强度、动态应力应变曲线和强度的应变率效应具体为：利用改进的摆锤冲击加载SHPB试验装置进行充填体冲击试验，测试入射杆和透射杆上的应力波，结合一维黏弹性应力波分析程序，计算充填体和入射杆、透射杆接触面上的应力和质点速度，验证充填体两端的应力是否平衡，进而校验充填体中的应力均匀性，最后得到岩石的动态应力-应变曲线、动态抗压强度和强度的应变率效应。
所属类别：	发明专利