CN114964681A - 一种层状节理岩体振动衰减物理模拟试验方法及装置 - Google Patents

一种层状节理岩体振动衰减物理模拟试验方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN114964681A
CN114964681A CN202210027351.6A CN202210027351A CN114964681A CN 114964681 A CN114964681 A CN 114964681A CN 202210027351 A CN202210027351 A CN 202210027351A CN 114964681 A CN114964681 A CN 114964681A
Authority
CN
China
Prior art keywords
frame
support frame
level simulation
pressure
vibration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210027351.6A
Other languages
English (en)
Inventor
张成良
高梅
刘磊
邓涛
张华超
吴泽鑫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kunming University of Science and Technology
Original Assignee
Kunming University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kunming University of Science and Technology filed Critical Kunming University of Science and Technology
Priority to CN202210027351.6A priority Critical patent/CN114964681A/zh
Publication of CN114964681A publication Critical patent/CN114964681A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M7/00—Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
    • G01M7/02—Vibration-testing by means of a shake table
    • G01M7/06—Multidirectional test stands
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H11/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties
    • G01H11/06—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by electric means
    • G01H11/08—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by electric means using piezoelectric devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H13/00—Measuring resonant frequency
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04—Analysing solids
    • G01N29/043—Analysing solids in the interior, e.g. by shear waves
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/18—Status alarms
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B23/00—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
    • G09B23/06—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics
    • G09B23/08—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics for statics or dynamics
    • G09B23/10—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics for statics or dynamics of solid bodies

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

本发明公开了一种层状节理岩体振动衰减物理模拟试验方法及装置，具体涉及物理实验领域，包括实验材料模拟机构和震动压力感应机构，实验材料模拟机构包括上级模拟支撑架，上级模拟支撑架的内侧开设有多组材料输出孔，上级模拟支撑架的内侧通过材料输出孔插接有透明保护外框，上级模拟支撑架的内侧中央开设有中央岩土注入口，压电材料通过外部的压力，将压力转换成电信号，则通过压电感应机构对层状节理岩体的各个微粒的承压，通过对比支撑颗粒球替代岩体颗粒作为压力传导物，使岩体颗粒振动的数据得到的较为清晰，从而实现了实验数据精度较高，而检测数据在层状节理岩体振动处于不同状态时的情况可以较为清晰的得知。

Description

一种层状节理岩体振动衰减物理模拟试验方法及装置
技术领域
本发明涉及物理实验技术领域，更具体地说，本发明涉及一种层状节理岩体振动衰减物理模拟试验方法及装置。
背景技术
岩体振动衰减测试是通过分析在岩体内部或表面的受到震动，内部对其震动强度检测得到岩体强度的现场测试方法，可为水电、道桥、隧道等领域的勘察工作提供岩体的动力特性，在现行规范中岩体振动衰减测试测试方法主要有地震勘探技术和岩体超声检测技术，地震勘探技术受场地钻孔条件的制约，超声检测技术的超声波信号受岩体高频滤波作用明显。
但是目前物理式的模拟试验方法及装置对于探测层状节理岩体振动数据完全无法直观得到，直接通过测量仪器得到准确数据，无法得知内部震动情况，则实验数据精度较低，而检测数据在层状节理岩体振动处于不同状态时的情况不同，目前设备无法同时展示岩体的变化特征，因此，我们提出了一种层状节理岩体振动衰减物理模拟试验方法及装置。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种层状节理岩体振动衰减物理模拟试验方法及装置，通过压电感应机构对层状节理岩体的各个微粒的承压，通过对比支撑颗粒球替代岩体颗粒作为压力传导物，使岩体颗粒振动的数据得到的较为清晰以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种层状节理岩体振动衰减物理模拟试验装置，包括实验材料模拟机构和震动压力感应机构，所述震动压力感应机构的底端焊接有实验装置支撑机构，所述实验装置支撑机构的一侧设置有中央压力检测机构，所述实验材料模拟机构插接在中央压力检测机构的底端，所述实验材料模拟机构的内侧设置有多组压电感应机构，所述实验材料模拟机构从上至下依次设置有上级模拟支撑架、中级模拟支撑架以及下级模拟支撑架，所述上级模拟支撑架的内侧开设有多组材料输出孔，所述上级模拟支撑架的内侧通过材料输出孔插接有透明保护外框，所述上级模拟支撑架、中级模拟支撑架以及下级模拟支撑架的内侧中央均开设有中央岩土注入口，所述上级模拟支撑架的外侧卡接有压力震动辅助架，所述压力震动辅助架的内侧设置有支撑弹簧架，所述支撑弹簧架分别卡接在上级模拟支撑架、中级模拟支撑架和下级模拟支撑架的外侧，所述压力震动辅助架的底端插接有环形支撑架，所述上级模拟支撑架、中级模拟支撑架以及下级模拟支撑架的内侧均焊接有倾斜辅助卡板，所述震动压力感应机构包括感应机构外框架，所述感应机构外框架的顶端插接有支撑板块，所述支撑板块的顶端焊接有推动卡板架，所述支撑板块的底端设置有活动卡柱，所述活动卡柱的底端插接有辅助卡环架，所述辅助卡环架的底端设置有压力承接架，所述压力承接架的外侧设置有卡接式凸块，所述卡接式凸块的内侧插接有活动滑杆。
采用上述方案，对比支撑颗粒球通过橡胶推动块挤压中央卡柱架在限位滑动卡块上滑动，中央卡柱架通过扭矩弹簧杆挤压压电感应块，限位夹起到了防止橡胶推动块左右移动，使压力不集中的限位作用，压电感应块内部安置有压电材料，压电材料通过外部的压力，将压力转换成电信号，则通过压电感应机构对层状节理岩体的各个微粒的承压，通过对比支撑颗粒球替代岩体颗粒作为压力传导物。
在一个优选地实施方式中，所述卡接式凸块的一侧卡接有辅助凸块架，所述辅助凸块架的底端卡接有辅助接收架，所述辅助接收架的一侧设置有缓冲弹簧块。
采用上述方案，支撑板块通过活动卡柱带动辅助卡环架挤压压力承接架在活动滑杆上滑动，体现振动强度。
在一个优选地实施方式中，所述实验装置支撑机构包括辅助支撑底板架，所述辅助支撑底板架的顶端焊接有曲形调距支撑架，所述曲形调距支撑架的顶端设置有定位卡板架，所述曲形调距支撑架的内侧通过定位卡板架插接有伸缩支撑柱，所述伸缩支撑柱的外侧设置有限位卡板架。
采用上述方案，振动驱动通过曲形调距支撑架带动伸缩支撑柱在定位卡板架内滑动，定位卡板架通过曲形调距支撑架带动活动支撑杆架向上推动，活动支撑杆架通过振动源带动环形支撑架进行振动，环形支撑架通过压力振动辅助架带动支撑弹簧架来回振动，实现物理实验的基础运行。
在一个优选地实施方式中，所述限位卡板架的外侧中央卡接有曲形辅助转轮架，所述曲形辅助转轮架的外侧卡接有活动支撑杆架，所述活动支撑杆架通过曲形辅助转轮架呈偏转状态设置，所述活动支撑杆架卡接在环形支撑架的外侧。
采用上述方案，便于调整振动位置。
在一个优选地实施方式中，所述中央压力检测机构包括检测外框架，所述检测外框架的内侧中央转动连接有螺纹调节柱，所述螺纹调节柱的外侧卡接有环绕支撑架，所述环绕支撑架的内侧插接有支撑活动杆，所述支撑活动杆卡接在下级模拟支撑架的底端，所述支撑活动杆的两侧开设有滑槽架。
采用上述方案，螺纹调节柱带动环绕支撑架向下侧移动，卡接架起到限位作用，若螺纹调节柱受压下压至制动开关处，则警报响起，代表岩体在振动情况下坍塌度较高。
在一个优选地实施方式中，所述环绕支撑架的底端插接有卡接架，所述检测外框架的底端开设有滑槽，所述检测外框架通过检测外框架的滑槽插接有制动开关。
采用上述方案，提高试验的精准度。
在一个优选地实施方式中，所述压电感应机构包括感应机构外框，所述感应机构外框的外侧设置有橡胶推动块，所述橡胶推动块的外表面设置有中央卡柱架，所述中央卡柱架的外侧卡接有限位滑动卡块，所述限位滑动卡块的两侧设置有气囊块。
采用上述方案，通过微小颗粒对比支撑颗粒球与压电感应机构之间的接触，得到较为精确的数据。
在一个优选地实施方式中，所述中央卡柱架的底端卡接有压力传导柱，所述压力传导柱的底端设置有扭矩弹簧杆，所述压力传导柱的两侧插接有制动卡块架，所述扭矩弹簧杆的两侧设置有透明保护架，所述扭矩弹簧杆的外侧设置有压电感应块，所述感应机构外框设置在对比参照透明管的内侧，所述制动卡块架的两侧开设有限位夹。
采用上述方案，提高了数据的精准度。
一种层状节理岩体振动衰减物理模拟试验方法，包括以下步骤：
S1：层状节理岩石通过自身重力通过中央岩土注入口传递至中级模拟支撑架和下级模拟支撑架中，得到分化后层状节理岩石分别位于上级模拟支撑架、中级模拟支撑架以及下级模拟支撑架上的数量数据；
S2：驱动源通过支撑弹簧架带动上级模拟支撑架、中级模拟支撑架和下级模拟支撑架处于振动状态，位于实验材料模拟机构内的超声波发射仪器对岩石进行超声波探知扫描获取数据；
S3：中央岩土注入口、中级模拟支撑架、下级模拟支撑架分别通过推动卡板架挤压支撑板块向下侧移动，支撑板块通过活动卡柱挤压压力承接架在活动滑杆上滑行，多层压力承接架在活动滑杆上滑动，获取岩石移动的纵向振动数据；
S4：支撑活动杆承接于下级模拟支撑架，中央岩土注入口的岩层由于振动而下陷至中级模拟支撑架和下级模拟支撑架处，支撑活动杆通过感受到下级模拟支撑架的重量而下移，支撑活动杆通过环绕支撑架卡接带动螺纹调节柱向下侧移动，通过螺纹调节柱是否与制动开关接触，判断岩体在此振动频率上是否会发生过大的坍塌；
S5：岩体下移通过挤压对比参照透明管入口处的传导膜，致使对比支撑颗粒球对橡胶推动块进行挤压，橡胶推动块通过压力传导柱将压力传导至压电感应块上，压电感应块通过压力将受压数值传导至外部计算机，得到横向振动数据；
S6：根据获取的纵向振动数据、横向振动数据和初步数据进行模型构建，分析得到模拟试验的结果。
本发明的技术效果和优点：
1、限位夹起到了防止橡胶推动块左右移动，使压力不集中的限位作用，压电感应块内部安置有压电材料，压电材料通过外部的压力，将压力转换成电信号，则通过压电感应机构对层状节理岩体的各个微粒的承压，通过对比支撑颗粒球替代岩体颗粒作为压力传导物，使岩体颗粒振动的数据得到的较为清晰，从而实现了实验数据精度较高，而检测数据在层状节理岩体振动处于不同状态时的情况可以较为清晰的得知；
2、压力承接架下压至下一层辅助卡环架上，则代表振动的冲击力缓冲了一半，若第二层则通过观察多层压力承接架在活动滑杆上的情况，可得知层状节理岩石同步移动的情况，得到纵向振动数据，从而较为直接的观察到多层层状节理岩体的振动衰减情况；
3、螺纹调节柱带动环绕支撑架向下侧移动，卡接架起到限位作用，若螺纹调节柱受压下压至制动开关处，则警报响起，代表岩体在振动情况下坍塌度较高，不利于继续探查，从而实现了较为简单的探测出岩体材料的可探查性，节省研究时间。
附图说明
图1为本发明实验装置支撑机构的结构示意图。
图2为本发明中央岩土注入口的结构示意图。
图3为本发明图2的A部结构放大图。
图4为本发明推动卡板架的结构示意图。
图5为本发明中央岩土注入口的结构示意图。
图6为本发明图5的B部结构放大图。
图7为本发明辅助支撑底板架的结构示意图。
图8为本发明螺纹调节柱的结构示意图。
附图标记为：1、实验装置支撑机构；101、辅助支撑底板架；102、曲形调距支撑架；103、定位卡板架；104、伸缩支撑柱；105、曲形辅助转轮架；106、活动支撑杆架；107、限位卡板架；2、实验材料模拟机构；201、上级模拟支撑架；202、对比参照透明管；203、透明保护外框；204、压力震动辅助架；205、环形支撑架；206、材料输出孔；207、中央岩土注入口；208、倾斜辅助卡板； 209、中级模拟支撑架；210、下级模拟支撑架；211、支撑弹簧架；212、对比支撑颗粒球；3、中央压力检测机构；301、螺纹调节柱；302、检测外框架；303、支撑活动杆；304、环绕支撑架；305、滑槽架；306、制动开关；307、卡接架； 4、震动压力感应机构；401、感应机构外框架；402、支撑板块；403、压力承接架；404、活动卡柱；405、辅助卡环架；406、活动滑杆；407、辅助凸块架； 408、缓冲弹簧块；409、辅助接收架；410、卡接式凸块；411、推动卡板架；5、压电感应机构；501、限位夹；502、橡胶推动块；503、中央卡柱架；504、限位滑动卡块；505、制动卡块架；506、扭矩弹簧杆；507、压电感应块；508、透明保护架；509、感应机构外框；510、压力传导柱；511、气囊块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照说明书附图1-5，本发明一实施例的一种层状节理岩体振动衰减物理模拟试验装置，包括实验材料模拟机构2和震动压力感应机构4，其特征在于：震动压力感应机构4的底端焊接有实验装置支撑机构1，实验装置支撑机构1的一侧设置有中央压力检测机构3，实验材料模拟机构2插接在中央压力检测机构3 的底端，实验材料模拟机构2的内侧设置有多组压电感应机构5，实验材料模拟机构2从上至下依次设置有上级模拟支撑架201、中级模拟支撑架209以及下级模拟支撑架210，上级模拟支撑架201的内侧开设有多组材料输出孔206，上级模拟支撑架201的内侧通过材料输出孔206插接有透明保护外框203，上级模拟支撑架201、中级模拟支撑架209以及下级模拟支撑架210的内侧中央均开设有中央岩土注入口207，上级模拟支撑架201的外侧卡接有压力震动辅助架204，压力震动辅助架204的内侧设置有支撑弹簧架211，支撑弹簧架211分别卡接在上级模拟支撑架201、中级模拟支撑架209和下级模拟支撑架210的外侧，压力震动辅助架204的底端插接有环形支撑架205，上级模拟支撑架201、中级模拟支撑架209以及下级模拟支撑架210的内侧均焊接有倾斜辅助卡板208，震动压力感应机构4包括感应机构外框架401，感应机构外框架401的顶端插接有支撑板块402，支撑板块402的顶端焊接有推动卡板架411，支撑板块402的底端设置有活动卡柱404，活动卡柱404的底端插接有辅助卡环架405，辅助卡环架405 的底端设置有压力承接架403，压力承接架403的外侧设置有卡接式凸块410，卡接式凸块410的内侧插接有活动滑杆406。
进一步的，卡接式凸块410的一侧卡接有辅助凸块架407，辅助凸块架407 的底端卡接有辅助接收架409，辅助接收架409的一侧设置有缓冲弹簧块408。
需要说明的是，首先将层状节理岩体放置在上级模拟支撑架201处，岩体通过中央岩土注入口207分割于中级模拟支撑架209和下级模拟支撑架210处，外部驱动通过压力震动辅助架204带动支撑弹簧架211对上级模拟支撑架201、中级模拟支撑架209和下级模拟支撑架210进行振动，则三者通过振动将同等的振动强度通过推动卡板架411传递至支撑板块402上，支撑板块402通过活动卡柱404带动辅助卡环架405挤压压力承接架403在活动滑杆406上滑动，若压力承接架403下压至下一层辅助卡环架405上，则代表振动的冲击力缓冲了一半，若第二层则通过观察多层压力承接架403在活动滑杆406上的情况，可得知层状节理岩石同步移动的情况，得到纵向振动数据，从而较为直接的观察到多层层状节理岩体的振动衰减情况。
其次，对比支撑颗粒球212为TPE透明材料，层状节理岩体通过对比参照透明管202的传导膜挤压对比支撑颗粒球212向下侧移动，对比支撑颗粒球212、透明保护外框203和对比参照透明管202为透明的，便于研究人员观察内部的情况，同时对比支撑颗粒球212通过橡胶推动块502挤压中央卡柱架503在限位滑动卡块504上滑动，中央卡柱架503通过扭矩弹簧杆506挤压压电感应块 507，限位夹501起到了防止橡胶推动块502左右移动，使压力不集中的限位作用，压电感应块507内部安置有压电材料，压电材料通过外部的压力，将压力转换成电信号，则通过压电感应机构5对层状节理岩体的各个微粒的承压，通过对比支撑颗粒球212替代岩体颗粒作为压力传导物，使岩体颗粒振动的数据得到的较为清晰，从而实现了实验数据精度较高，而检测数据在层状节理岩体振动处于不同状态时的情况可以较为清晰的得知。
参照说明书附图3-8，本发明一实施例的实验装置支撑机构1包括辅助支撑底板架101，辅助支撑底板架101的顶端焊接有曲形调距支撑架102，曲形调距支撑架102的顶端设置有定位卡板架103，曲形调距支撑架102的内侧通过定位卡板架103插接有伸缩支撑柱104，伸缩支撑柱104的外侧设置有限位卡板架 107，限位卡板架107的外侧中央卡接有曲形辅助转轮架105，曲形辅助转轮架 105的外侧卡接有活动支撑杆架106，活动支撑杆架106通过曲形辅助转轮架105 呈偏转状态设置，活动支撑杆架106卡接在环形支撑架205的外侧，中央压力检测机构3包括检测外框架302，检测外框架302的内侧中央转动连接有螺纹调节柱301，螺纹调节柱301的外侧卡接有环绕支撑架304，环绕支撑架304的内侧插接有支撑活动杆303，支撑活动杆303卡接在下级模拟支撑架210的底端，支撑活动杆303的两侧开设有滑槽架305，环绕支撑架304的底端插接有卡接架 307，检测外框架302的底端开设有滑槽，检测外框架302通过检测外框架302 的滑槽插接有制动开关306，压电感应机构5包括感应机构外框509，感应机构外框509的外侧设置有橡胶推动块502，橡胶推动块502的外表面设置有中央卡柱架503，中央卡柱架503的外侧卡接有限位滑动卡块504，限位滑动卡块504 的两侧设置有气囊块511，中央卡柱架503的底端卡接有压力传导柱510，压力传导柱510的底端设置有扭矩弹簧杆506，压力传导柱510的两侧插接有制动卡块架505，扭矩弹簧杆506的两侧设置有透明保护架508，扭矩弹簧杆506的外侧设置有压电感应块507，感应机构外框509设置在对比参照透明管202的内侧，制动卡块架505的两侧开设有限位夹501。
需要说明的是，振动驱动通过曲形调距支撑架102带动伸缩支撑柱104在定位卡板架103内滑动，定位卡板架103通过曲形调距支撑架102带动活动支撑杆架106向上推动，活动支撑杆架106通过振动源带动环形支撑架205进行振动，环形支撑架205通过压力振动辅助架204带动支撑弹簧架211来回振动，实现物理实验的基础运行。
其次，下级模拟支撑架210通过振动收集上级模拟支撑架201和中级模拟支撑架209掉落的岩体材料，下级模拟支撑架210通过自身重力挤压支撑活动杆303向下侧移动，支撑活动杆303通过环绕支撑架304和螺纹调节柱301的契合连接，致使螺纹调节柱301下压，螺纹调节柱301带动环绕支撑架304向下侧移动，卡接架307起到限位作用，若螺纹调节柱301受压下压至制动开关 306处，则警报响起，代表岩体在振动情况下坍塌度较高，不利于继续探查，从而实现了较为简单的探测出岩体材料的可探查性，节省研究时间。
一种层状节理岩体振动衰减物理模拟试验方法，包括以下步骤：
S1：层状节理岩石通过自身重力通过中央岩土注入口207传递至中级模拟支撑架209和下级模拟支撑架210中，得到分化后层状节理岩石分别位于上级模拟支撑架201、中级模拟支撑架209以及下级模拟支撑架210上的数量数据；
S2：驱动源通过支撑弹簧架211带动上级模拟支撑架201、中级模拟支撑架 209和下级模拟支撑架210处于振动状态，位于实验材料模拟机构2内的超声波发射仪器对岩石进行超声波探知扫描获取数据；
S3：中央岩土注入口207、中级模拟支撑架209、下级模拟支撑架210分别通过推动卡板架411挤压支撑板块402向下侧移动，支撑板块402通过活动卡柱404挤压压力承接架403在活动滑杆406上滑行，多层压力承接架403在活动滑杆406上滑动，获取岩石移动的纵向振动数据；
S4：支撑活动杆303承接于下级模拟支撑架210，中央岩土注入口207的岩层由于振动而下陷至中级模拟支撑架209和下级模拟支撑架210处，支撑活动杆303通过感受到下级模拟支撑架210的重量而下移，支撑活动杆303通过环绕支撑架304卡接带动螺纹调节柱301向下侧移动，通过螺纹调节柱301是否与制动开关306接触，判断岩体在此振动频率上是否会发生过大的坍塌
S5：岩体下移通过挤压对比参照透明管202入口处的传导膜，致使对比支撑颗粒球212对橡胶推动块502进行挤压，橡胶推动块502通过压力传导柱510 将压力传导至压电感应块507上，压电感应块507通过压力将受压数值传导至外部计算机，得到横向振动数据；
S6：根据获取的纵向振动数据、横向振动数据和初步数据进行模型构建，分析得到模拟试验的结果。
最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种层状节理岩体振动衰减物理模拟试验装置，包括实验材料模拟机构(2)和震动压力感应机构(4)，其特征在于：所述震动压力感应机构(4)的底端焊接有实验装置支撑机构(1)，所述实验装置支撑机构(1)的一侧设置有中央压力检测机构(3)，所述实验材料模拟机构(2)插接在中央压力检测机构(3)的底端，所述实验材料模拟机构(2)的内侧设置有多组压电感应机构(5)，所述实验材料模拟机构(2)从上至下依次设置有上级模拟支撑架(201)、中级模拟支撑架(209)以及下级模拟支撑架(210)，所述上级模拟支撑架(201)的内侧开设有多组材料输出孔(206)，所述上级模拟支撑架(201)的内侧通过材料输出孔(206)插接有透明保护外框(203)，所述上级模拟支撑架(201)、中级模拟支撑架(209)以及下级模拟支撑架(210)的内侧中央均开设有中央岩土注入口(207)，所述上级模拟支撑架(201)的外侧卡接有压力震动辅助架(204)，所述压力震动辅助架(204)的内侧设置有支撑弹簧架(211)，所述支撑弹簧架(211)分别卡接在上级模拟支撑架(201)、中级模拟支撑架(209)和下级模拟支撑架(210)的外侧，所述压力震动辅助架(204)的底端插接有环形支撑架(205)，所述上级模拟支撑架(201)、中级模拟支撑架(209)以及下级模拟支撑架(210)的内侧均焊接有倾斜辅助卡板(208)，所述震动压力感应机构(4)包括感应机构外框架(401)，所述感应机构外框架(401)的顶端插接有支撑板块(402)，所述支撑板块(402)的顶端焊接有推动卡板架(411)，所述支撑板块(402)的底端设置有活动卡柱(404)，所述活动卡柱(404)的底端插接有辅助卡环架(405)，所述辅助卡环架(405)的底端设置有压力承接架(403)，所述压力承接架(403)的外侧设置有卡接式凸块(410)，所述卡接式凸块(410)的内侧插接有活动滑杆(406)。
2.根据权利要求1所述的一种层状节理岩体振动衰减物理模拟试验装置，其特征在于：所述卡接式凸块(410)的一侧卡接有辅助凸块架(407)，所述辅助凸块架(407)的底端卡接有辅助接收架(409)，所述辅助接收架(409)的一侧设置有缓冲弹簧块(408)。
3.根据权利要求2所述的一种层状节理岩体振动衰减物理模拟试验装置，其特征在于：所述实验装置支撑机构(1)包括辅助支撑底板架(101)，所述辅助支撑底板架(101)的顶端焊接有曲形调距支撑架(102)，所述曲形调距支撑架(102)的顶端设置有定位卡板架(103)，所述曲形调距支撑架(102)的内侧通过定位卡板架(103)插接有伸缩支撑柱(104)，所述伸缩支撑柱(104)的外侧设置有限位卡板架(107)。
4.根据权利要求3所述的一种层状节理岩体振动衰减物理模拟试验装置，其特征在于：所述限位卡板架(107)的外侧中央卡接有曲形辅助转轮架(105)，所述曲形辅助转轮架(105)的外侧卡接有活动支撑杆架(106)，所述活动支撑杆架(106)通过曲形辅助转轮架(105)呈偏转状态设置，所述活动支撑杆架(106)卡接在环形支撑架(205)的外侧。
5.根据权利要求4所述的一种层状节理岩体振动衰减物理模拟试验装置，其特征在于：所述中央压力检测机构(3)包括检测外框架(302)，所述检测外框架(302)的内侧中央转动连接有螺纹调节柱(301)，所述螺纹调节柱(301)的外侧卡接有环绕支撑架(304)，所述环绕支撑架(304)的内侧插接有支撑活动杆(303)，所述支撑活动杆(303)卡接在下级模拟支撑架(210)的底端，所述支撑活动杆(303)的两侧开设有滑槽架(305)。
6.根据权利要求5所述的一种层状节理岩体振动衰减物理模拟试验装置，其特征在于：所述环绕支撑架(304)的底端插接有卡接架(307)，所述检测外框架(302)的底端开设有滑槽，所述检测外框架(302)通过检测外框架(302)的滑槽插接有制动开关(306)。
7.根据权利要求6所述的一种层状节理岩体振动衰减物理模拟试验装置，其特征在于：所述压电感应机构(5)包括感应机构外框(509)，所述感应机构外框(509)的外侧设置有橡胶推动块(502)，所述橡胶推动块(502)的外表面设置有中央卡柱架(503)，所述中央卡柱架(503)的外侧卡接有限位滑动卡块(504)，所述限位滑动卡块(504)的两侧设置有气囊块(511)。
8.根据权利要求7所述的一种层状节理岩体振动衰减物理模拟试验装置，其特征在于：所述中央卡柱架(503)的底端卡接有压力传导柱(510)，所述压力传导柱(510)的底端设置有扭矩弹簧杆(506)，所述压力传导柱(510)的两侧插接有制动卡块架(505)，所述扭矩弹簧杆(506)的两侧设置有透明保护架(508)，所述扭矩弹簧杆(506)的外侧设置有压电感应块(507)，所述感应机构外框(509)设置在对比参照透明管(202)的内侧，所述制动卡块架(505)的两侧开设有限位夹(501)。
9.一种层状节理岩体振动衰减物理模拟试验方法，使用如权利要求1-8任一项所述层状节理岩体振动衰减物理模拟试验装置进行试验，其特征在于，包括以下步骤：
S1：层状节理岩石通过自身重力通过中央岩土注入口(207)传递至中级模拟支撑架(209)和下级模拟支撑架(210)中，得到分化后层状节理岩石分别位于上级模拟支撑架(201)、中级模拟支撑架(209)以及下级模拟支撑架(210)上的数量数据；
S2：驱动源通过支撑弹簧架(211)带动上级模拟支撑架(201)、中级模拟支撑架(209)和下级模拟支撑架(210)处于振动状态，位于实验材料模拟机构(2)内的超声波发射仪器对岩石进行超声波探知扫描获取数据；
S3：中央岩土注入口(207)、中级模拟支撑架(209)、下级模拟支撑架(210)分别通过推动卡板架(411)挤压支撑板块(402)向下侧移动，支撑板块(402)通过活动卡柱(404)挤压压力承接架(403)在活动滑杆(406)上滑行，多层压力承接架(403)在活动滑杆(406)上滑动，获取岩石移动的纵向振动数据；
S4：支撑活动杆(303)承接于下级模拟支撑架(210)，中央岩土注入口(207)的岩层由于振动而下陷至中级模拟支撑架(209)和下级模拟支撑架(210)处，支撑活动杆(303)通过感受到下级模拟支撑架(210)的重量而下移，支撑活动杆(303)通过环绕支撑架(304)卡接带动螺纹调节柱(301)向下侧移动，通过螺纹调节柱(301)是否与制动开关(306)接触，判断岩体在此振动频率上是否会发生过大的坍塌；
S5：岩体下移通过挤压对比参照透明管(202)入口处的传导膜，致使对比支撑颗粒球(212)对橡胶推动块(502)进行挤压，橡胶推动块(502)通过压力传导柱(510)将压力传导至压电感应块(507)上，压电感应块(507)通过压力将受压数值传导至外部计算机，得到横向振动数据；
S6：根据获取的纵向振动数据、横向振动数据和初步数据进行模型构建，分析得到模拟试验的结果。
CN202210027351.6A 2022-01-11 2022-01-11 一种层状节理岩体振动衰减物理模拟试验方法及装置 Pending CN114964681A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210027351.6A CN114964681A (zh) 2022-01-11 2022-01-11 一种层状节理岩体振动衰减物理模拟试验方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210027351.6A CN114964681A (zh) 2022-01-11 2022-01-11 一种层状节理岩体振动衰减物理模拟试验方法及装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114964681A true CN114964681A (zh) 2022-08-30

Family

ID=82975308

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210027351.6A Pending CN114964681A (zh) 2022-01-11 2022-01-11 一种层状节理岩体振动衰减物理模拟试验方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114964681A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103149078B (zh) 一种基于拉压扭剪耦合的应力路径三轴仪
CN206656799U (zh) 一种用于振动传感器的标定装置
CN206959826U (zh) 一种建筑用墙面平整度检测装置
CN115979382A (zh) 一种用于水文地质勘查的钻孔水位测量装置
WO2003063698A1 (en) Elasticity measuring device for biological tissue
CN114964681A (zh) 一种层状节理岩体振动衰减物理模拟试验方法及装置
CN113671370B (zh) 一种电机驱动器的智能化测试装置
CN114659876A (zh) 混凝土抗压强度检测装置
CN103033428A (zh) 一种数显巴氏硬度计
US20110149685A1 (en) Lightweight inflatable borehole receiver unit for seismic testing
CN216847204U (zh) 一种动弹性模量试验定位装置
CN202372290U (zh) 耳机头环力测试装置
CN216051535U (zh) 一种西瓜成熟度检测仪
CN215261768U (zh) 一种结合gps的资源调查装置
CN213301877U (zh) 用于车架结构强度的检测设备
CN114486065A (zh) 一种可编程二自由度通用型柔性压力传感器的标定测试装置
CN111623745B (zh) 一种砂浆施工性测试装置与测试方法
CN215179679U (zh) 一种检测心衰疾病用标志物检测仪
CN114440752B (zh) 一种基于石墨烯位移传感器的无线监测系统及方法
FI89823B (fi) Baerighetsmaetare
CN102359845A (zh) 扭矩倍增器检定仪
CN216351101U (zh) 一种长度可调的管状电机测试设备
CN113482987B (zh) 一种液压缸位移故障检测装置
CN108872071A (zh) 一种沥青与集料之间粘结强度的测量装置及方法
CN220398764U (zh) 一种高精密电子弹簧弹力检测治具

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination