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原文传递一种确定岩石单轴压缩分级加卸载试验中加卸载响应比起变点的方法

专利名称：	一种确定岩石单轴压缩分级加卸载试验中加卸载响应比起变点的方法
摘要：	本发明公开了一种确定岩石单轴压缩分级加卸载试验中加卸载响应比(Load‑Unload Response Ratio，LURR)起变点的方法。对圆柱形岩石试样进行单轴压缩分级加卸载试验，得到其应力应变曲线，在每级加卸载试验峰值点处根据最小二乘拟合法计算出本级加卸载试验的加卸载响应比(LURR)值，进而得到相邻两级加卸载响应比的差值为△LURR。考察岩石试样60％峰值强度之后对应的△LURR值，若三个连续的△LURR值为正，即表明岩石加卸载响应比出现逐级上升现象，则确定这三个连续的△LURR中的第一个△LURR对应的前一级加卸载试验的峰值点为起变点。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖南;43
申请人：	中南大学
发明人：	宫凤强;吴晨;李夕兵
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-02T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-17T00:00:00+0800
申请号：	CN201910108064.6
公开号：	CN109765111A
代理机构：	长沙新裕知识产权代理有限公司
代理人：	周跃仁
分类号：	G01N3/12(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	410083 湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号
主权项：	1.一种确定岩石单轴压缩分级加卸载试验中加卸载响应比起变点的方法，其特征在于，将圆柱形岩石试样放在刚性电液伺服材料控制试验机上，以12KN/min的加载速率进行单轴压缩分级加卸载试验直至岩石试样破坏，得到岩石试样在单轴压缩分级加卸载条件下的应力应变曲线，在每级加卸载试验峰值点处根据最小二乘拟合法计算出本级加卸载试验的加卸载响应比(Load-Unload Response Ratio，LURR)值，进而得到岩石试样的加卸载响应比随轴向应变的变化曲线。记相邻两级加卸载响应比的差值为ΔLURR，ΔLURRι＝LURRι-LURRι-1(ι≥2)，式中ΔLURRι为第i级加卸载试验对应的加卸载响应比差值，LURRι为第i级加卸载响应比，LURRι-1为第i-1级加卸载响应比。考察岩石试样60％峰值强度之后对应的ΔLURR值，若三个连续的ΔLURR值为正，即表明岩石加卸载响应比出现逐级上升现象，则确定这三个连续的ΔLURR中的第一个ΔLURR对应的前一级加卸载试验的峰值点为起变点。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述岩石在单轴压缩分级加卸载试验中加卸载响应比起变点确定过程如下：步骤1：根据岩石力学单轴压缩试验规程，取1个圆柱形岩石试样安放在刚性电液伺服材料控制试验机上，以12KN/min的力控制加载速率加载直至岩石试样破坏，得到其应力应变曲线，以岩石试样的轴向应力的峰值作为其单轴抗压强度σc；步骤2：重新取1个相同规格的圆柱形岩石试样，以12KN/min的加载速率对岩石试样进行加载，首先加载至单轴抗压强度σc的4％，然后卸载到0，本次加载作为第1级载荷，然后再次加载至单轴抗压强度的8％，卸载至4％，作为第2级载荷；再加载至12％，卸载至8％，作为第3级荷载，以此类推，逐级加卸载直至岩石试样破坏，从而获得每个岩石试样在单轴压缩分级加卸载试验中的应力应变曲线；步骤3：对步骤2中得到的应力应变曲线分析确定每个加卸载峰值点的位置，在每个加卸载峰值点前后的加载段和卸载段的轴向应力上，从峰值点应力分别向下各取1MPa数据利用最小二乘拟合法算出加卸载响应比。具体操作为以各级加卸载峰值点为上限，在加载段和卸载段各取1MPa数据，根据最小二乘拟合法分别拟合出加载段的斜率和卸载段的斜率；步骤4：根据步骤3中拟合出的加载段和卸载段斜率，加卸载段响应率均为其斜率的倒数，各级加卸载响应比即为加载段响应率和卸载段响应率的比值，记相邻两级加卸载响应比的差值为ΔLURR，ΔLURRι＝LURRι-LURRι-1(ι≥2)，式中ΔLURRι为第i级加卸载试验对应的加卸载响应比差值，LURRι为第i级加卸载响应比，LURRι-1为第i-1级加卸载响应比；步骤5：考察岩石试样60％峰值强度之后对应的ΔLURR值，若三个连续的ΔLURR值为正，即表明岩石加卸载响应比出现逐级上升现象，则确定这三个连续的ΔLURR中的第一个ΔLURR对应的前一级加卸载试验的峰值点为起变点。 3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据最小二乘拟合法计算出各级加卸载点的LURR，加载至岩石峰值强度的60％之后，计算相邻两个加卸载点的LURR差值ΔLURR，计算公式为ΔLURRι＝LURRι-LURRι-1(ι≥2)，式中ΔLURRι为第i级加卸载试验对应的加卸载响应比差值，LURRι为第i级加卸载响应比，LURRι-1为第i-1级加卸载响应比。 4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述圆柱形岩石试样的直径D取为48-52mm，高度L为直径长度的1.8～2.2倍。
所属类别：	发明专利