SU1390356A1 - Method of determining phase velocities of elastic waves in rock when measuring its strained state - Google Patents
Method of determining phase velocities of elastic waves in rock when measuring its strained state Download PDFInfo
- Publication number
- SU1390356A1 SU1390356A1 SU864109290A SU4109290A SU1390356A1 SU 1390356 A1 SU1390356 A1 SU 1390356A1 SU 864109290 A SU864109290 A SU 864109290A SU 4109290 A SU4109290 A SU 4109290A SU 1390356 A1 SU1390356 A1 SU 1390356A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- rock
- phase
- elastic waves
- elastic
- voltage
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
(21)4109290/22-03(21) 4109290 / 22-03
(22)16.06.86(22) 06/16/86
(46) 23.04..88. Бюл. № 15(46) 23.04..88. Bul Number 15
(71)Институт физики Земли им.О.Ю.Шмидта(71) Institute of Physics of the Earth im.O.Yu.Shmidt
(72)Г.А.Ефимова, И.В.Жуков и В.А.Калинин(72) G.A.Efimova, I.V. Zhukov and V.A. Kalinin
(53)622.289 (088.8)(53) 622.289 (088.8)
(56)Молотова Л.В. О дисперсии объемных, волн в терригенных породах. Изд-вр АН СССР. Физика Земли, 1966, № 8, с.36-46.(56) Molotov L.V. On the dispersion of bulk waves in terrigenous rocks. Publishing house of the USSR Academy of Sciences. Physics of the Earth, 1966, No. 8, pp.36-46.
Воларович М.П. и др. Физико-механические свойства горных пород и минералов при высоких давлени х и температурах . - М.: Наука, 1974, с.23- 25. .Volarovich MP et al. Physico-mechanical properties of rocks and minerals at high pressures and temperatures. - M .: Science, 1974, p.23-25.
(54)СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФАЗОВЫХ СКОРОСТЕЙ УПРУГИХ ВОЛН В ГОРНЫХ ПОРОДАХ ПРИ ИЗМЕНЕНИИ ИХ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ(54) METHOD FOR DETERMINING THE PHASE VELOCIATIONS OF ELASTIC WAVES IN MOUNTAIN BREEDS WHEN CHANGING THEIR STRESSED CONDITION
(57)Изобретение относитс к горному делу и предназначено дл изучени (57) The invention relates to mining and is intended to study
свойств и состо ни горных пород. Цель изобретени - повышение точности измерений. Горные породН при их нагружении прозвучивают с помощью упругих и шyльcoв. .Регистрируют прошедшие импульсы. Измер ют базы про- звучивани и врем распространени упругих волн.в породе. Дополнительно определ ют фазовые спектры фрагментов регистрируемых импульсов при исходное напр жении Рд и действующем напр жении Р и вычисл ют фазовую скорость дл каждой фиксированной компоненты спектра. Длительность анализируемого фрагмента регистрируемого импульса выбирают из услови и 21/Cf, где 1 и С g соответственно мощность наиболее тонкого прозвучиваемого сло и скорость упругих волн в нем при напр жении Р . Благодар данному способу используютс более чувствительные параметры и обеспечиваютс посто нные контактные услови в процессе на- гружени породы. 1 ил.properties and state of rocks. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy. When it is loaded, mountain rock is sounded with the help of elastic and sound. .Registered past pulses. The sound bases and the propagation time of elastic waves in the rock are measured. In addition, the phase spectra of the fragments of the detected pulses are determined at the initial voltage RD and the effective voltage P and the phase velocity is calculated for each fixed component of the spectrum. The duration of the analyzed fragment of the recorded pulse is chosen from the condition 21 / Cf, where 1 and C g, respectively, the power of the thinnest sounding layer and the speed of elastic waves in it under the voltage P. Thanks to this method, more sensitive parameters are used and constant contact conditions are provided during rock loading. 1 il.
(Л(L
DODo
:о:about
о соabout with
С71C71
0505
изобретение относитс к горному Делу и предназначено дл изучени свойств и состо ни горных пород по изменению скорости распространени в них упругих волн.The invention relates to the mining business and is intended to study the properties and states of rocks by changing the speed of propagation of elastic waves in them.
Целью изобретени вл етс повьппе ние точности измерений„The aim of the invention is to improve the measurement accuracy.
На чертеже изображена измерительна система дл определени фазовых скоростей в горных породах.The drawing shows a measurement system for determining phase velocities in rocks.
Измерительна система содержит генератор импульсов 1, пьезопреобра- зователь 2, блок 3 горной породы, г:ьезоприемник 4, усилитель 5, осцил- л-Еограф 6, аналого-цифровой преобразо катель 7, процессор 8, временной се- j:eKTOp 9, анализатор 10 спектра и пресс 11.The measuring system contains a pulse generator 1, a piezo transducer 2, a rock block 3, g: a receiver 4, an amplifier 5, an oscillator 6, an analog-to-digital converter 7, a processor 8, a time sector: eKTOp 9, spectrum analyzer 10 and press 11.
Работа измерительной системы заключаетс в следующем.The operation of the measuring system is as follows.
Излучаемые генератором 1 электрические импульсы возбуждают пьезопре- образователь 2, закрепленный на стенке блока 3 породы и генерирующий ьтразвукозые акустические импульсы . Прошедшие через .блок 3 горной породы упругие импульсы поступают на хьезоприемник 4, закрепленный на про 1гивоп оложной грани образца так, чтобы ось, проход ща через центры рабо их поверхностей излучател и прием- ика, была строго перпендикул рна гран м образца, что необходимо дл обеспечени условий нормального па- цени дл пр мой продольной волны. Электрические импульсы с пьезоприем- ника подаютс на усилитель 5, затем на осци1шограф б дл визуального контрол и параллельно - на аналого-цифровой преобразователь 7 и процессорThe electric pulses emitted by the generator 1 excite a piezoelectric transducer 2 fixed on the wall of the rock block 3 and generating sound acoustic pulses. Elastic impulses passed through the rock block 3 are fed to the receiver 4, which is attached to the protruding edge of the sample, so that the axis passing through the centers of their radiator and receiver surfaces is strictly perpendicular to the face of the sample, which is necessary for Providing the conditions of a normal patient for a direct longitudinal wave. Electric pulses from the piezoelectric receiver are fed to amplifier 5, then to the oscilloscope b for visual control and in parallel to analog-digital converter 7 and the processor
8дл частотного анализа. Дл отсечки неинформативной части импульса анализируемьш временной интервал задаетс в программе дл машинного расчета фазовых спектров. Также возможно применение временного селектора8dl frequency analysis. To cut off the non-informative part of the pulse, the time interval being analyzed is set in the program for computerized calculation of phase spectra. It is also possible to use a temporary selector.
9в комбинации с анализатором 10 спектра. Исследуемый блок горной породы помещен между обкладками гидравлического пресса 11.9 in combination with a spectrum analyzer 10. The investigated block of rock is placed between the plates of a hydraulic press 11.
Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.
В исходном напр женном состо нии горной породы, при нулевом усилии пресса или нагрузке, имитирующей фоновое статическое напр жение Р,осуществл ют прозвучивание горной породы , определ врем распространени In the initial stress state of the rock, with zero pressing force or load imitating the background static voltage P, the rock is heard, the propagation time is determined
упругого импульса в горной породе по первому вступлению пр мой продольной волны и одновременно определ фазовый спектр фрагмента регистрируемого импульса.elastic pulse in the rock on the first entry of a direct longitudinal wave and at the same time determined the phase spectrum of the fragment of the recorded pulse.
Длительность анализируемого фрагмента регистрируемого импульса выбирают из услови The duration of the analyzed fragment of the recorded pulse is chosen from the condition
-г - 21/с-g - 21 / s
Р R
5five
00
5five
00
5five
00
5five
00
5five
где 1, Сл - соответственно мощность и скорость упругих волн в наиболее тонком прозвучиваемом слое, при исходном напр жении Р, затем нагружают горную породу до напр жени Р, причем Р g : Р Рд, где Р д, - предел прочности горной породы. Определ ют фазовый спектр соответствующего фрагмента регистрируемого импульса при напр жении Р и определ ют фазовую скорость дл каждой фиксированной компоненты спектра при напр женном состо нии Р по формулеwhere 1, SL is, respectively, the power and speed of elastic waves in the thinnest sounding layer, at the initial voltage P, then the rock is loaded before the voltage P, and P g: P Pd, where P d, is the ultimate strength of the rock. The phase spectrum of the corresponding fragment of the detected pulse is determined at a voltage P and the phase velocity for each fixed component of the spectrum is determined at a stressed state P by the formula
Cf; L(P)/(t + Л Ф, /W;),Cf; L (P) / (t + L F, / W;),
где С j - фазова скорость дл частоты f ; L(P) -изменение базы прозвучивани при нагрузке; t - врем распространени упругих волн при исходном напр жении PJ;where C j is the phase velocity for frequency f; L (P) - change of sound base under load; t is the propagation time of the elastic waves at the initial voltage PJ;
а If.- разность фаз частоты fj при напр жени х Р и Ш)- циклическа частота, Шрa If. is the phase difference of the frequency fj at voltages x and w) is the cyclic frequency, wp
2n /f.. 2n / f ..
Предлагаемый способ позвол ет повысить точность измерений фазовой скорости за счет использовани более чувствительного параметра (изменение фазы сигнала), а также обеспечени посто нных контактных условий в процессе нагружени породы.The proposed method allows to increase the accuracy of phase velocity measurements by using a more sensitive parameter (changing the signal phase), as well as providing constant contact conditions during the rock loading process.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864109290A SU1390356A1 (en) | 1986-06-16 | 1986-06-16 | Method of determining phase velocities of elastic waves in rock when measuring its strained state |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864109290A SU1390356A1 (en) | 1986-06-16 | 1986-06-16 | Method of determining phase velocities of elastic waves in rock when measuring its strained state |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1390356A1 true SU1390356A1 (en) | 1988-04-23 |
Family
ID=21253462
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864109290A SU1390356A1 (en) | 1986-06-16 | 1986-06-16 | Method of determining phase velocities of elastic waves in rock when measuring its strained state |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1390356A1 (en) |
-
1986
- 1986-06-16 SU SU864109290A patent/SU1390356A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH0525045B2 (en) | ||
US2484623A (en) | Thickness measurement | |
Gorman et al. | Application of normal mode expansion to AE waves in finite plates | |
Siggins | Dynamic elastic tests for rock engineering | |
SU1390356A1 (en) | Method of determining phase velocities of elastic waves in rock when measuring its strained state | |
RU2319957C2 (en) | Method of ultrasonic inspection of polymers for strength limit at break | |
RU2146818C1 (en) | Method determining characteristics of stress-deformed state of structural materials | |
RU2112235C1 (en) | Method for measuring attenuation variables of elastic waves | |
RU2006853C1 (en) | Ultrasonic method for determining elastic constants of solid bodies | |
SU1392429A1 (en) | Method of determining tension in samples | |
SU548801A1 (en) | Ultrasonic control method for polarization of a piezoelectric | |
Larose et al. | Ultrasonic slow dynamics to probe concrete aging and damage | |
SU1552089A1 (en) | Method of determining parameters of residual stresses in articles subjected to surface cold working | |
SU716135A1 (en) | Method of non-destructive quality control of piezoelements | |
SU1552088A1 (en) | Apparatus for investigating mechanical characteristics of materials | |
SU868364A1 (en) | Method of determining elasticity constants of solid isotropic bodies | |
SU1610433A1 (en) | Method of determining speed of propagation of transverse ultrasonic waves through core | |
SU1298639A1 (en) | Method of measuring angle of introducing vibrations in material | |
SU819685A1 (en) | Method of measuring ultrasonic wave damping | |
SU1226302A1 (en) | Ultrasonic device for inspecting roughness of article surface | |
RU2105996C1 (en) | Method of seismic microzoning | |
SU1125562A1 (en) | Method of earth depth investigation | |
SU1716421A1 (en) | Method of ultrasonic testing of change of building construction characteristics | |
SU1504557A1 (en) | Phase method of determining amplitude-dependent relative dissipation of material energy | |
RU2640956C1 (en) | Device of ultrasonic controlling state of products |