CN112067224B - 落锤冲击模式下锚杆全程动载响应特征的检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及锚杆检测技术领域，尤其涉及落锤冲击模式下锚杆全程动载响应特征的检测方法，包括：以大于激发锚杆塑性变形的最小能量值E_min的能量冲击所述锚杆，直至锚杆的杆体发生断裂，记录总冲击次数n；获取第i次冲击过程中冲击端的动载荷F、杆体伸长量d及对应的冲击时刻t，形成第i次冲击的数据集；根据n次冲击的所述数据集，获得冲击动载荷F_avg、累计伸长量d_max、动态延伸率ε、累计吸能量E_max和吸能率E_ul，形成所述锚杆动载响应的参数。本发明采取多次冲击的测试方式，基于数学统计方法全面挖掘多次冲击的测试数据，全面分析落锤冲击模式下锚杆动载性能的指标，进而科学表征锚杆冲击的全程动载响应特征。

Description

落锤冲击模式下锚杆全程动载响应特征的检测方法

技术领域

本发明涉及锚杆检测技术领域，尤其涉及落锤冲击模式下锚杆全程动载响应特征的检测方法。

背景技术

随着矿山开采深度的增加，岩爆、冲击地压等动力灾害越发严重，已成为制约矿山安全高效开采的主要灾害之一。工程实践表明，动载冲击时锚杆的动载荷、变形特征与常规工况明显不同。锚杆支护材料受到冲击载荷后，锚杆杆体力学性能劣化，其承载性能显著降低。由于锚杆频繁受到动载冲击的作用，当锚杆支护材料力学性能降低至某一临界值时，锚杆即出现冲击失效破断的现象，这对于巷道乃至整个矿井的安全生产构成了很大威胁。因此，动载冲击作用下锚杆的承载、变形、能量吸收等力学性能对于煤矿巷道安全性、可靠性具有至关重要的影响。

近年来，围绕锚杆动载冲击的响应特征开展了广泛的现场原位测试、实验室试验与理论研究。与现场原位测试相比，实验室测试方法由于安全性好、测试条件可控、测试成本低、测试结果重复性好等优点，得到了广泛应用。其中，重锤自由落体式冲击方法已成为普遍采用的实验室测试方法，该测试方法的核心部件为“裂管”冲击机构，其测试过程可概括为：①截取适当长度的锚杆试样，用树脂锚固剂将锚杆锚固在金属管内，待锚固剂固化后，采用专用的切割机具在金属管的适当部位环切一个“裂口”，用以模拟矿井岩层的开裂。在下半段金属管的偏下部位焊接冲击托板，测试过程中通过该托板将冲击载荷传递给金属管，金属管通过内部固化的锚固剂将载荷传递给杆体，从而实现冲击载荷、动能的传递。②分别将杆体冲击力、托盘受力等传感器安装在锚杆的适当部位。③将安装好的整体机构置于大型冲击试验台上，采用重物落锤冲击的方式，测试锚杆不同部位的受力、位移、变形、吸能等指标，进而得到锚杆的动载响应特征。

但近年来的测试案例表明，随着工程支护需求的日益提高，各类新型锚杆的几何尺寸、钢材强度等参数大幅度提高，相应地，杆体破断所消耗的总能量显著增加，导致多套设备的最大冲击动能已无法满足新型锚杆单次冲击断裂的测试需求。最直接的后果是，即使某些装备满载运行，重锤下落产生的动能也难以一次冲断锚杆，只能采用多次冲击的方式，直至锚杆发生断裂。在数据分析时，科研人员通常是简单汇总多次冲击的测试结果，数据挖掘深度不足，测试结果潜在的工程指导价值难以发挥。可以预见，随着锚杆力学性能的不断提升，在以后的动载测试中这种情况会更加常见。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种落锤冲击模式下锚杆全程动载响应特征的检测方法，针对检测装备性能不足，无法实现杆体一次断裂，测试结果利用率低的现状，解决锚杆动载响应特征难以准确表征的难题。

根据本发明第一方面实施例的落锤冲击模式下锚杆全程动载响应特征的检测方法，包括：

S1，以大于激发锚杆塑性变形的最小能量值E_min的能量冲击所述锚杆，直至所述锚杆的杆体发生断裂，记录总冲击次数n；

S2，获取第i次冲击过程中冲击端的动载荷F、杆体伸长量d及对应的冲击时刻t，形成第i次冲击的数据集；

S3，根据n次冲击的所述数据集，获得冲击动载荷F_avg、累计伸长量d_max、动态延伸率ε、累计吸能量E_max和吸能率E_ul，形成所述锚杆动载响应的参数。

根据本发明的一个实施例，步骤S3包括：

S31，根据n次冲击的所述数据集中的冲击端的动载荷F和采样时刻t，获得第i次冲击的最大动载荷值F_i,max和所述最大动载荷值F_i,max所对应的冲击时刻t_i,fmax；

S32，根据n次冲击的所述数据集中的杆体伸长量d和采样时刻t，获得第i次冲击的最大伸长量d_i,max、所述最大伸长量d_i,max所对应的冲击时刻t_i,dmax、累计伸长量d_max和动态延伸率ε；

S33，在第i次冲击的所述数据集中，选取冲击端的动载荷F在(t_i,fmax,t_i,dmax)时间区间的数据，获得第i次冲击的冲击端的动载荷F的加权平均值F_i,avg和冲击动载荷F_avg；

S34，在第i次冲击的所述数据集中，选取冲击端的动载荷F和杆体伸长量d在(t_i,fmax,t_i,dmax)时间区间的数据，获得每次冲击的所述杆体吸收的能量E_i,max、累计吸能量E_max和吸能率E_ul。

根据本发明的一个实施例，还包括：

S4，根据所述锚杆动载响应的参数，获得所述锚杆动载冲击响应全过程检测曲线。

根据本发明的一个实施例，步骤S4包括：

S41，按照冲击过程的发生顺序，根据第i次冲击的所述数据集中，在时间区间t_i＝(t_i,fmax,t_i,dmax)内获取冲击端的动载荷F和杆体伸长量d，获得n次冲击的杆体累计伸长量∑d_i,t与冲击端的动载荷F的数据集；

S42，以所述累计伸长量为横坐标，所述冲击端的动载荷为纵坐标形成坐标系，将n次冲击的杆体累计伸长量∑d_i,t与冲击端的动载荷F的数据集绘制于坐标系中，获得锚杆冲击响应数据的散点图；

S43，根据所述散点图，获得上包络线和下包络线。

根据本发明的一个实施例，在步骤S32中，

所述累计伸长量

所述动态延伸率

其中，L为杆体测试段的长度。

根据本发明的一个实施例，在步骤S33中，

所述冲击动载荷

根据本发明的一个实施例，在步骤S34中，

所述杆体吸收的能量

所述累计吸能量

所述吸能率

其中，d_i,a为t_i,fmax时刻对应的杆体伸长量，d_i,b为t_i,dmax时刻对应的杆体伸长量，δ为杆体不同时刻的伸长量，L为杆体测试段的长度。

根据本发明的一个实施例，在步骤S1前，还包括：

S01，冲击所述锚杆，确定激发所述锚杆塑性变形的最小能量值E_min。

本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果：本发明为落锤冲击模式下锚杆全程动载响应特征的检测方法，针对检测装备性能不足，无法实现杆体一次断裂，测试结果利用率低的现状，解决锚杆动载响应特征难以准确表征的难题。本发明立足于检测装备的既定测试能力，针对一次冲击无法冲断锚杆的情况，仍然采取多次冲击的测试方式。在测试结果的处理方面，基于数学统计方法全面挖掘多次冲击的测试数据，全面分析了落锤冲击模式下锚杆动载性能的指标，进而科学表征锚杆冲击的全程动载响应特征。前期多批次的测试结果与工程案例效果表明，该预测结果科学、合理，能够充分发挥测试数据的工程指导价值，对于锚杆性能评价、工程支护方案设计具有重要的指导意义。

除了上面所描述的本发明解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本发明的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的落锤冲击模式下锚杆全程动载响应特征的检测方法中冲击载荷峰值F_i,max的定义与判识图；

图2是本发明实施例的落锤冲击模式下锚杆全程动载响应特征的检测方法中杆体的最大伸长量d_i,max的定义与判识图；

图3是本发明实施例的落锤冲击模式下锚杆全程动载响应特征的检测方法中冲击过程平均载荷F_i,avg的计算示意图；

图4是本发明实施例的落锤冲击模式下锚杆全程动载响应特征的检测方法中冲击过程杆体吸收能量E_i,max的计算示意图；

图5是本发明实施例的落锤冲击模式下锚杆全程动载响应特征的检测方法中锚杆冲击响应全程曲线绘制示意图；

图6是本发明实施例的落锤冲击模式下锚杆全程动载响应特征的检测方法中锚杆冲击响应全过程检测曲线示意图；

图7是本发明实施例的落锤冲击模式下锚杆全程动载响应特征的检测方法的不同冲击能量引发杆体的变形响应情况图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

本发明实施例提供的落锤冲击模式下锚杆全程动载响应特征的检测方法，包括：

S1，以大于激发锚杆塑性变形的最小能量值E_min的能量冲击锚杆，直至锚杆的杆体发生断裂，记录总冲击次数n；

S2，获取第i次冲击过程中冲击端的动载荷F、杆体伸长量d及对应的冲击时刻t，形成第i次冲击的数据集；

S3，根据n次冲击的数据集，获得冲击动载荷F_avg、累计伸长量d_max、动态延伸率ε、累计吸能量E_max和吸能率E_ul，形成锚杆动载响应的参数。

本发明实施例的落锤冲击模式下锚杆全程动载响应特征的检测方法，根据检测装备的测试能力及锚杆样品的实际情况，以大于E_min的能量多次冲击锚杆，直到杆体发生断裂，记录冲击总次数n。每次冲击过程中，检测装备配套的测试传感器实时采集冲击端的动载荷F、杆体伸长量d及对应的采样时刻t，采集数据自动存储到控制系统中，用于后续的数据分析。与之相对应的，将这3个指标的数据集总称为本次冲击的数据集。试验结束后，依次分析每一个冲击过程的数据集，得到锚杆动载响应的5个参数，分别为冲击动载荷F_avg、累计伸长量d_max、动态延伸率ε、累计吸能量E_max和吸能率E_ul。

本发明为落锤冲击模式下锚杆全程动载响应特征的检测方法，针对检测装备性能不足，无法实现杆体一次断裂，测试结果利用率低的现状，解决锚杆动载响应特征难以准确表征的难题。本发明立足于检测装备的既定测试能力，针对一次冲击无法冲断锚杆的情况，仍然采取多次冲击的测试方式，在测试结果的处理方面，基于数学统计方法全面挖掘多次冲击的测试数据，全面分析落锤冲击模式下锚杆动载性能的指标，进而科学表征锚杆冲击的全程动载响应特征。前期多批次的测试结果与工程案例效果表明，该预测结果科学、合理，能够充分发挥测试数据的工程指导价值，对于锚杆性能评价、工程支护方案设计具有重要的指导意义。

根据本发明的一个实施例，步骤S3包括：

S31，根据n次冲击的数据集中的冲击端的动载荷F和采样时刻t，获得第i次冲击的最大动载荷值F_i,max和最大动载荷值F_i,max所对应的冲击时刻t_i,fmax；

选取数据集中的冲击端的动载荷F、采样时刻t等记录指标，经过遍历、比较，找到最大动载荷值F_i,max，将最大动载荷值F_i,max定义为冲击载荷峰值。同时，记录该数据点所对应的冲击时刻t_i,fmax。其中，i表示第i次冲击过程。冲击载荷峰值的定义与判识如图1所示。

S32，根据n次冲击的数据集中的杆体伸长量d和采样时刻t，获得第i次冲击的最大伸长量d_i,max、最大伸长量d_i,max所对应的冲击时刻t_i,dmax、累计伸长量d_max和动态延伸率ε；

选取数据集中的杆体伸长量d、采样时刻t等记录指标，经过遍历、比较，找到最大伸长量d_i,max。同时，记录该数据点所对应的冲击时刻t_i,dmax。杆体的最大伸长量的定义与判识如图2所示。

S33，在第i次冲击的数据集中，选取冲击端的动载荷F在(t_i,fmax,t_i,dmax)时间区间的数据，获得第i次冲击的冲击端的动载荷F的加权平均值F_i,avg和冲击动载荷F_avg；

在每次冲击的数据集中，对于冲击端的动载荷F，选取其在(t_i,fmax,t_i,dmax)时间区间的数据，求其加权平均值F_i,avg，将加权平均值F_i,avg定义为本次冲击的平均载荷。如图3所示，同时，将该时间区间定义为本次冲击的持续时间t_i＝t_i,dmax-t_i,famx。

S34，在第i次冲击的数据集中，选取冲击端的动载荷F和杆体伸长量d在(t_i,fmax,t_i,dmax)时间区间的数据，获得每次冲击的杆体吸收的能量E_i,max、累计吸能量E_max和吸能率E_ul；

在每次冲击的数据集中，对于冲击端的动载荷F、杆体伸长量d，选取在(t_i,fmax,t_i,dmax)时间区间的数据，采用积分运算的方法获得该时间段内杆体吸收的能量E_i,max。每次冲击过程中杆体吸收能量的计算如图4所示。

根据本发明的一个实施例，本发明实施例锚杆全程动载响应特征的检测方法还包括：

S4，根据锚杆动载响应的参数，获得锚杆动载冲击响应全过程检测曲线。

根据步骤S3的分析，得到了反映锚杆动载冲击性能的主要参数。此时，以锚杆多次冲击的测试数据为源数据样本，深入挖掘历次冲击试验的测试数据，进而采用局部极大值法(A local maximum method)和三次样条插值法(Cubic Spline Interpolation，简称Spline插值)，得到通过一系列数据点的光滑的包络线，将该包络线命名为锚杆动载冲击响应全过程检测曲线。

根据本发明的一个实施例，步骤S4包括：

S41，按照冲击过程的发生顺序，根据第i次冲击的数据集中，在时间区间t_i＝(t_i,fmax,t_i,dmax)内获取冲击端的动载荷F和杆体伸长量d，获得n次冲击的杆体累计伸长量∑d_i,t与冲击端的动载荷F的数据集；

以第i次冲击为例，在冲击持续时间区间t_i＝(t_i,fmax,t_i,dmax)内，提取杆体的冲击端的动载荷F、杆体伸长量d，该数据集作为汇总数据的一部分。按照冲击过程的发生顺序，依次将n次冲击的数据集汇总，初步得到冲击全过程的源数据样本。为了准确绘制检测图需要，在汇总过程中，杆体伸长量d需要进行累计计算。

在本实施例中，第i次冲击时，杆体在某一时刻的伸长量原始记录值为d_i,t，则汇总时，对应的杆体累计伸长量∑d_i,t＝d_i,t+∑d_i-1，∑d_i-1为第i-1次冲击结束时杆体累计伸长量。以上分析过程如图5所示。至此，得到了多次冲击过程中杆体在不同时刻的累计伸长量∑d_i,t与杆体冲击端的动载荷F的数据集。

S42，以累计伸长量为横坐标，冲击端的动载荷为纵坐标形成坐标系，将n次冲击的杆体累计伸长量∑d_i,t与冲击端的动载荷F的数据集绘制于坐标系中，获得锚杆冲击响应数据的散点图，如图6所示。

S43，根据散点图，获得上包络线和下包络线；

针对步骤S42所得的散点图，采用局部极大值法(A local maximum method)和三次样条插值法(Cubic Spline Interpolation，简称Spline插值)，基于样条插值算法得到一组通过一系列数据点的光滑的包络线，根据其上下位置关系，分别被称为上包络线和下包络线，如图6所示。

需要说明的是，下包络线反映的是较高能量的冲击过程曲线对应的包络线。在工程方案设计时，科研人员往往基于最不利的工况进行锚杆选型与方案设计，即：现场多关注锚杆在高冲击能量时的变形与破断特征，因此该包络线具有重要的工程指导意义。与之相比，上包络线主要是基于低能量冲击过程的数据点所得到的，它体现锚杆在频繁的中、低能量冲击时的响应特征。

进一步的，下包络线与锚杆在高能量一次冲击破断时的响应曲线具有很好的一致性，在很大程度上全面反映了锚杆动载响应的总体特征，此处称为主包络线，并将其定义为锚杆冲击响应全过程预测曲线。

对于同一批次的锚杆试样，随着测试样品的增加，步骤S42中散点图的数据样本量也会同步增加，所得到的主包络线会更加逼近锚杆在高能量一次冲断时的响应曲线，即测试样本越多，所得包络线的预测准确性也越高。

根据本发明的一个实施例，在步骤S32中，

累计伸长量

动态延伸率

其中，L为杆体测试段的长度。

本实施例中，步骤S32中，历次冲击过程杆体的最大伸长量d_1,max、d_2,max、…d_i,max、…d_n,max，通过代数求和，得到杆体的累计伸长量d_max。根据杆体测试段的长度L和累计伸长量d_max，得到杆体动态延伸率ε。

根据本发明的一个实施例，在步骤S33中，

冲击动载荷

本实施例中，步骤S33中，汇总历次冲击过程的平均载荷F_1,avg、F_2,avg、…F_i,avg、…F_n,avg，求其平均值得到F_avg。

根据本发明的一个实施例，在步骤S34中，

杆体吸收的能量

累计吸能量

吸能率

其中，d_i,a为t_i,fmax时刻对应的杆体伸长量，d_i,b为t_i,dmax时刻对应的杆体伸长量，δ为杆体不同时刻的伸长量，L为杆体测试段的长度。

本实施例中，步骤S34中，历次冲击过程杆体吸收的能量E_1,max、E_2,max、…E_i,max、…E_n,max，通过代数求和，得到杆体的累计吸能量E_max。根据杆体测试段的长度L和累计吸能量E_max，得到杆体单位长度的吸能率E_ul。

根据本发明的一个实施例，在步骤S1前，还包括：

S01，冲击锚杆，确定激发锚杆塑性变形的最小能量值E_min。

本实施例中，在正式检测之前，先以低能量冲击锚杆，确定激发锚杆塑性变形的最小能量值E_min。先给重锤设定较小的势能(例如3kJ或更低值)，重锤在下落过程中将该势能转化为动能，与杆体的冲击端发生冲击时，可能引发杆体的变形。如果冲击结束时锚杆杆体的变形增量近乎为0，说明该动能偏低，不足以使杆体产生永久的塑性变形。此后，将落锤回归初始高度，增加落锤的配重，重复下一次冲击，如果该能量仍然无法激发杆体的塑性变形，在后续的冲击测试时，继续增加配重，直到杆体产生明显的塑性变形量，该变形量应不低于5mm。此时，将该势能视为激发锚杆冲击变形的最小能量值E_min。

如图7所示，N₁、N₂、N₃、N₄等冲击过程由于能量过低，杆体未能产生塑性变形。与之相比，当增至Y₁、Y₂、Y₃等能量值时，冲击能量明显高于E_min，因此杆体产生了不同程度的塑性伸长。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种落锤冲击模式下锚杆全程动载响应特征的检测方法，其特征在于：包括：

S1，以大于激发锚杆塑性变形的最小能量值E_min的能量冲击所述锚杆，直至所述锚杆的杆体发生断裂，记录总冲击次数n；

S2，获取第i次冲击过程中冲击端的动载荷F、杆体伸长量d及对应的冲击时刻t，形成第i次冲击的数据集；

S3，根据n次冲击的所述数据集，获得冲击动载荷F_avg、累计伸长量d_max、动态延伸率ε、累计吸能量E_max和吸能率E_ul，形成所述锚杆动载响应的参数；

所述冲击动载荷F_avg为固定时间区域内，获得第i次冲击的冲击端的动载荷F的加权平均值F_i,avg的n次平均值；累计吸能量E_max为固定时间区域内，每次冲击的所述杆体吸收的能量E_i,max的累计值；累计伸长量d_max为固定时间区域内，最大伸长量d_i,max的累计值。

2.根据权利要求1所述的落锤冲击模式下锚杆全程动载响应特征的检测方法，其特征在于：步骤S3包括：

S31，根据n次冲击的所述数据集中的冲击端的动载荷F和采样时刻t，获得第i次冲击的最大动载荷值F_i,max和所述最大动载荷值F_i,max所对应的冲击时刻t_i,fmax；

S32，根据n次冲击的所述数据集中的杆体伸长量d和采样时刻t，获得第i次冲击的最大伸长量d_i,max、所述最大伸长量d_i,max所对应的冲击时刻t_i,dmax、累计伸长量d_max和动态延伸率ε；

S33，在第i次冲击的所述数据集中，选取冲击端的动载荷F在(t_i,fmax,t_i,dmax)时间区间的数据，获得第i次冲击的冲击端的动载荷F的加权平均值F_i,avg和冲击动载荷F_avg；

S34，在第i次冲击的所述数据集中，选取冲击端的动载荷F和杆体伸长量d在(t_i,fmax,t_i,dmax)时间区间的数据，获得每次冲击的所述杆体吸收的能量E_i,max、累计吸能量E_max和吸能率E_ul。

3.根据权利要求2所述的落锤冲击模式下锚杆全程动载响应特征的检测方法，其特征在于：还包括：

S4，根据所述锚杆动载响应的参数，获得所述锚杆动载冲击响应全过程检测曲线。

4.根据权利要求3所述的落锤冲击模式下锚杆全程动载响应特征的检测方法，其特征在于：步骤S4包括：

S41，按照冲击过程的发生顺序，根据第i次冲击的所述数据集中，在时间区间t_i＝(t_i,fmax,t_i,dmax)内获取冲击端的动载荷F和杆体伸长量d，获得n次冲击的杆体累计伸长量∑d_i,t与冲击端的动载荷F的数据集；

S42，以所述累计伸长量为横坐标，所述冲击端的动载荷为纵坐标形成坐标系，将n次冲击的杆体累计伸长量∑d_i,t与冲击端的动载荷F的数据集绘制于坐标系中，获得锚杆冲击响应数据的散点图；

S43，根据所述散点图，获得上包络线和下包络线。

5.根据权利要求2所述的落锤冲击模式下锚杆全程动载响应特征的检测方法，其特征在于：在步骤S32中，

所述累计伸长量

所述动态延伸率

其中，L为杆体测试段的长度。

6.根据权利要求2所述的落锤冲击模式下锚杆全程动载响应特征的检测方法，其特征在于：在步骤S33中，

所述冲击动载荷

7.根据权利要求2所述的落锤冲击模式下锚杆全程动载响应特征的检测方法，其特征在于：在步骤S34中，

所述杆体吸收的能量

所述累计吸能量

所述吸能率

其中，d_i,a为t_i,fmax时刻对应的杆体伸长量，d_i,b为t_i,dmax时刻对应的杆体伸长量，δ为杆体不同时刻的伸长量，L为杆体测试段的长度。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的落锤冲击模式下锚杆全程动载响应特征的检测方法，其特征在于：在步骤S1前，还包括：

S01，冲击所述锚杆，确定激发所述锚杆塑性变形的最小能量值E_min。

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