SU1132219A1 - Способ определени динамических модулей горных пород - Google Patents

Description

OJ

N9

Изобретение относитс  к области неразрушающих исследований материа-: лов с помощью ультразвуковых колебаний (УЗК| и может быть использхзвано при определении динамических модулей разномодульных материалов, в частности трещиноватых горных пород.

Известен способ определени  упругих модулей материалов, заключающийс  в том, что подвэргают материал статической нагрузке, измер ют ее и деформаций материала и по этим параметрам определ ют упругие модули 1

Недостатком данного способа  вл етс  ограниченна  область применени , так как при решении р да задач, в частности при прогнозировании последствий горных ударов, землетр сений , необходимо знание динамических упругих модулей,

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  способ определени  динамических модулей горных пород, заключающийс  в том, что через образец пропускают импульс УЗК, измер ют скорость его распространени  и по ней определ ют динамический модуль t2.

Однако этот способ характеризуетс  недостаточной информативностью при работе с трещиноватыми материалами , так как не представл етс  возможным одновременное определение динамических модулей на сжатие Ей раст жение Б .

Цель изобретени  - повышение информативности при работе с трещиноватыми материалами.

Поставленна  цель достигаетс  |Тем, что согласно способу определени  динамических модулей горных пород , заключающемус  в том, что через образец пропускают импульс ультразвуковых колебаний, измер ют скорость его распространени  и по ней определ ют динамический модуль, образец предварительно подвергают гидростатическому сжатию, по скорости распространени  ультразвуковых колебаний определ нзт динамический модуль на сжатие, возбуждают в o6pa3iie ре- зонансные колебани ,определ ют и.па-, раметры и по ним с учетом динамического модул  на сжатие определ ют динамический модуль на раст жение.

Сущность способа заключаетс  в следующем.

Образец трещиноватой разномодульной горной породы подвергают гидростатическому сжатию. Дл  большей точности измерений целесообразно выбрать величину гидростатического давлени  больше максимальной амплитуды напр жений в импульс УЗК ( при использовании стандартных измерителей скорости УЗК, например УКБ-1м, целесообразно выбрать величину гидростатического давлени  не менее

0,1 МПа). Затем через образец пропускают импульс УЗК и измер ют .скорость его распространени  по любой из известных методик, например по методике первого вступлени . По измеренной скорости С, распространени  импульса УЗК определ ют динамический модуль на сжатие по известной формуле

н)

где f - динамический модуль на сжатие , Си - скорость распространени .

импульса УЗК;

Р - плотность горной породы, так как в услови х выбранного гидростатического сжати  вне зависимости от знака смещений в импулвйе УЗК скрость Cf, его фронта характеризуетс  только динамическим модулем на сжатие В . После этого возбуждают в образце резонансные колебани , под воздействием которыгг материал попеременно про вл ет свои динамические модули на сжатие Е и раст жение что характеризуетс  неко.торьм эффективным модулем, ; f(. Опреде .п ют параметры резонансных колебаний , например их модуль h и усредненный -период колебаний Т , который соответствует одномодульной породе с эффективным модулем . Исход  из этик параметров, легко определ ют эффективный модуль по формуле

,(2)

пЧт)

где Е эффективный динамический

модуль упругости; т - усредненный период резонанных колебаний;

Я - мода резонансных колебаний t - длина образца.

Отсюда с учетом динамического модул  Е на сжатие определ ют динамических модуль на раст жение:

-

Если перечисленные операции предлагаемого способа повторить при различных уровн х гидростатического давлени , то в результате получают зависимость динамических модулей на ;сжатие и раст жение от среднего напр жени  .

I Таким образом, предлагаемый способ позвол ет повысить инфррматив-.

ность при работе с трещиноватыми материалами вследствие возможности оп3 ределени  динамических модулей на сжатие и раст жение, благодар  проведению измерений скорости УЗК им11322194 пульсным и резонансным методами при гидростатическом нагружении образца .

Claims (1)

1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ МОДУЛЕЙ ГОРНЫХ ПОРОД, заключающийся в том, что через образец пропускают импульс ультразвуковых колебаний, измеряют скорость его распространения и по ней.определяют динамический модуль, отличающийся тем, что, с · целью повышения информативности при работе с трещиноватыми материалами, образец предварительно подвергают гидростатическому сжатию, по скорости распространения ультразвуковых колебаний определяют динамический модуль на сжатие, возбуждают в образце резонансные колебания, определяют их параметры и по ним с учетом динамического модуля на сжатие определяют динамический модуль На растяжение. _

   С4 ьэ кэ с© >