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[发明专利]动态应力加载后胶结岩体渗流试验系统及测试方法-CN202211292662.1在审
发明人：李夕兵;王佳军;黄麟淇;吴阳春;刘慧琳;陈祉颖;闫景一;向恭梁;郑思将 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-10-21 - 公布日： 2023-02-03 - 主分类号： G01N15/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种动态应力加载后胶结岩体渗流试验系统及测试方法，涉及一种动态应力加载后胶结岩体渗流试验系统及测试方法。通过将SHPB动态冲击试验系统与胶结岩体渗流系统组合装配，设计出一种动态应力加载后胶结岩体渗流试验系统，重现胶结岩样在动载荷后的失稳以及渗透突水现象，揭示胶结岩体的动载荷‑渗流致灾机理。所述试验系统包括具有渗流装置的霍普金森动态应力加载系统以及围压控制系统、渗流控制系统；所述渗流装置包括具有渗流进水通道的前压头、具有渗流出水通道的后压头以及具有进油管和出油管的围压缸。克服了原有单一的动力学试验或渗流试验的缺点，各系统间分工明确、独立作业，可保证试验的易操作性和稳定性。
动态应力加载胶结渗流试验系统测试方法

[发明专利]基于声发射信号功率的岩石裂纹扩展获取方法-CN202210506972.2在审
发明人：黄麟淇;王佳军;李夕兵;闫景一;陈祉颖;刘惠林;吴阳春;郭懿德;赵岩;吴子远 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-05-10 - 公布日： 2022-08-09 - 主分类号： G01N29/14 文献下载
摘要：本发明公开了基于声发射信号功率的岩石裂纹扩展获取方法，涉及岩石力学及裂纹扩展监测领域。将声发射信号中的能量和持续时间作为关键参数，筛选出整个声发射力学试验过程中的有效事件，通过有效事件的演化表征计算岩石在声发射试验过程中的裂纹扩展规律，为地下采矿及岩土工程中岩体稳定性监测提供技术支撑。在岩石声发射力学参数中选出能量和持续时间；每个声发射事件对应着相应的功率和峰值频率，从功率‑峰值频率图中确定声发射信号的主频带和次主频带；基于主频事件和次主频事件的演化表征计算岩石试样在声发射试验中主裂纹和微裂纹的扩展规律。最终实现对地下岩土工程提供良好技术支撑的目的。
基于声发信号功率岩石裂纹扩展获取方法

[发明专利]基于加卸载响应滞后比指标的岩爆倾向性等级判别方法-CN201910429937.3有效
发明人：宫凤强;吴晨;闫景一;李夕兵 -专利权人：中南大学
申请日： 2019-05-22 - 公布日： 2021-08-03 - 主分类号： G01N3/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于加卸载响应滞后比指标的岩爆倾向性等级判别方法，先将岩块加工成圆柱形岩石试样，进行单轴压缩试验直至破坏得到其应力应变曲线，以轴向应力峰值作为单轴抗压强度；以相同加载速率对另一试样进行单轴压缩分级加卸载试验，得试样的分级加卸载应力应变曲线并依此确定各级加卸载峰值点；确定各级加卸载响应比并绘制加卸载响应比随轴向应变的变化曲线，进而确定岩石试样的加卸载响应比起变点；然后计算起变点与岩石试样峰值强度点之间的滞后时间T1和初始加载点至岩石试样达到峰值强度点的时间T2，依据TR＝T1/T2计算计算滞后比TR并依此判断岩石试样岩爆倾向性等级。解决了岩石开挖发生岩爆引发安全事故的问题。
基于卸载响应滞后指标倾向性等级判别方法

[发明专利]基于单轴压缩滞后比指标的岩爆倾向性等级判别方法-CN201910430760.9有效
发明人：宫凤强;吴晨;闫景一;李夕兵 -专利权人：中南大学
申请日： 2019-05-22 - 公布日： 2021-07-27 - 主分类号： G01N3/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于单轴压缩滞后比指标的岩爆倾向性等级判别方法，首先将岩块加工成圆柱形试样，进行单轴压缩试验直至岩石试样破坏；绘制岩石试样轴向应力‑轴向应变曲线和轴向应力‑侧向应变曲线，求得岩石体积应变；绘制岩石试样的轴向应力‑体积应变曲线，依此确定体积应变的拐点并将拐点对应的轴向应力作为岩石试样的损伤强度，损伤强度对应的轴向应力‑轴向应变点为岩石单轴压缩起变点，岩石单轴压缩起变点与岩石试样达到峰值强度点的间隔时间为滞后时间T1，初始加载点至岩石试样达到峰值强度点的间隔时间为单轴压缩时间T2，依据T1和T2计算滞后比TR并判别岩石岩爆倾向性等级，防止岩爆造成开挖工作面破坏、设备损坏和人员伤亡。
基于压缩滞后指标倾向性等级判别方法

[发明专利]一种基于加卸载响应滞后比指标的岩爆倾向性等级判别方法-CN201910108060.8在审
发明人：宫凤强;吴晨;闫景一;李夕兵 -专利权人：中南大学
申请日： 2019-02-02 - 公布日： 2019-05-31 - 主分类号： G01N3/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于加卸载响应滞后比指标的岩爆倾向性等级判别方法。通过对圆柱型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，在每级加卸载峰值点处根据最小二乘拟合法计算出其加卸载响应值，进而得到岩石试样的加卸载响应比变化曲线，将加卸载响应比开始逐级上升的起始点定义为起变点。起变点对应加载时间点到岩石试样峰值强度对应加载时间点之间的间隔时间称为滞后时间T₁，从初始加载时间点到岩石试样峰值强度对应加载时间点之间的间隔时间称为T₂，T₁和T₂的比值称为加卸载响应滞后比指标T_R。利用计算出的加卸载响应滞后比指标T_R的大小可以实现岩石材料岩爆倾向性等级判别。
加卸载响应岩石试样时间点加载等级判别滞后岩爆倾向性最小二乘拟合法应力应变曲线分级加卸载变化曲线单轴压缩岩石材料峰值点起始点圆柱型试验

[发明专利]一种基于单轴压缩滞后比指标的岩爆倾向性等级判别方法-CN201910108066.5在审
发明人：宫凤强;吴晨;闫景一;李夕兵 -专利权人：中南大学
申请日： 2019-02-02 - 公布日： 2019-05-17 - 主分类号： G01N3/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于单轴压缩滞后比指标的岩爆倾向性等级判别方法。对圆柱形岩石试样进行单轴压缩试验，进而得到轴向应力‑体积应变曲线，应力‑体积应变曲线拐点处的轴向应力为岩石的损伤强度。岩石的损伤强度对应的轴向应力‑轴向应变点为岩石单轴压缩起变点，起变点与岩石峰值强度点的间隔时间为滞后时间T₁，定义滞后时间T₁与岩石试样自初始加载至达到峰值强度时间T₂的比值为滞后比T_R，利用计算出的滞后比T_R的大小判断岩石的岩爆倾向性等级。
岩石滞后单轴压缩轴向应力岩爆倾向性等级判别岩石试样应变曲线损伤单轴压缩试验大小判断轴向应变拐点处加载

[发明专利]一种在复合型断裂试验中测定岩石材料峰值荷载点处弹性变形能的方法-CN201711208207.8在审
发明人：宫凤强;张乐;李夕兵;罗松;闫景一 -专利权人：中南大学
申请日： 2017-11-27 - 公布日： 2018-05-18 - 主分类号： G01N3/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种在复合型断裂试验中测定岩石材料峰值荷载点处弹性变形能的方法，该方法依据岩石材料常规静载复合型断裂试验的峰值荷载值设置不同的卸载点，根据不同的卸载点分别进行岩石材料的一次加卸载复合型断裂试验，在试验中发现各卸载点处的总输入能和弹性变形能存在线性关系。利用岩石材料峰值荷载点处的总输入能并结合与的关系式，获得岩石材料复合型断裂峰值荷载处的弹性变形能。该方法对复合型断裂试验岩石材料峰值荷载处的弹性变形能进行了定量计算，为获得岩石材料峰值荷载处的弹性变形能提供了一种新方法。
一种复合型断裂试验测定岩石材料峰值荷载弹性变形方法

[发明专利]一种在巴西劈裂试验中测定岩石材料峰值荷载点处弹性变形能的方法-CN201711209288.3在审
发明人：宫凤强;罗松;李夕兵;闫景一;张乐 -专利权人：中南大学
申请日： 2017-11-27 - 公布日： 2018-05-08 - 主分类号： G01N3/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种在巴西劈裂试验中测定岩石材料峰值荷载点处弹性变形能的方法，首先通过常规静载巴西劈裂试验得到岩石试样的峰值荷载，再根据设置的5个卸载点分别进行岩石试样的一次加卸载巴西劈裂试验，得到岩石试样一次加卸载巴西劈裂试验的荷载‑位移曲线。根据所得的荷载‑位移曲线，计算出岩石试样在5个卸载点处的总输入能和所储存的弹性变形能发现和之间存在线性函数关系。利用岩石试样峰值荷载点处的总输入能计算出岩石试样在峰值荷载点处所储存的弹性变形能突破性的发现了和之间存在线性函数关系，充分利用该函数关系对岩石材料在巴西劈裂试验峰值荷载处的弹性变形能进行了定量计算。
一种巴西劈裂试验测定岩石材料峰值荷载弹性变形方法

[发明专利]一种基于剩余弹性应变能指标的岩爆倾向性等级判别方法-CN201711209287.9在审
发明人：宫凤强;闫景一;李夕兵;罗松 -专利权人：中南大学
申请日： 2017-11-27 - 公布日： 2018-05-04 - 主分类号： G01N3/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于剩余弹性应变能指标的岩爆倾向性等级判别方法，该方法针对常规静载单轴压缩中无法精确计算岩石试样在峰值强度处内部弹性应变能的不足，对岩石材料进行了不同卸载点处的单轴压缩一次加卸载试验，发现了储存在岩石材料内部的弹性应变能密度和总输入能密度之间的线性函数关系，提出了剩余弹性应变能指标的概念和定义，并建立了基于剩余弹性应变能指标的岩爆倾向性等级判别标准。该判别方法解决了现有的利用岩石压缩应力‑应变曲线建立的岩爆倾向性判据中无法全面考虑岩石受载过程中试样内部的弹性应变能、耗散能和破坏能之间的关系的问题，并且为定量考察岩石材料岩爆倾向性提供了新方法。
一种基于剩余弹性应变指标倾向性等级判别方法

[发明专利]一种基于岩石材料峰值弹性能指数的岩爆倾向性等级判别方法-CN201711209289.8在审
发明人：宫凤强;闫景一;李夕兵;罗松;赵国彦 -专利权人：中南大学
申请日： 2017-11-27 - 公布日： 2018-05-04 - 主分类号： G01N3/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于岩石材料峰值弹性能指数的岩爆倾向性等级判别方法，该方法对岩石试样进行常规静载单轴压缩试验和不同卸载点处的单轴压缩一次加卸载试验，通过对单轴压缩一次加卸载试验的应力‑应变曲线积分，得到岩石试样在加载过程中的总输入能密度值和储存在岩石材料内部的弹性应变能密度值，发现两者之间存在线性函数关系，利用该线性函数关系可以计算岩石试样在峰值强度点处储存的弹性应变能密度值和耗散能密度值，并给出了基于峰值弹性能指数的岩石材料岩爆倾向性等级判别标准。弥补了传统弹性能指标计算方法中由于卸载点的不同导致计算结果不同的不足，方法简单可靠，并且保证了计算结果的准确性，可以用于岩石材料的岩爆倾向性等级判别。
一种基于岩石材料峰值弹性指数倾向性等级判别方法

[发明专利]一种在三点弯曲断裂试验中测定岩石材料峰值荷载点处弹性变形能的方法-CN201711208206.3在审
发明人：宫凤强;罗松;李夕兵;陶明;闫景一;杜坤 -专利权人：中南大学
申请日： 2017-11-27 - 公布日： 2018-05-04 - 主分类号： G01N3/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种在三点弯曲断裂试验中测定岩石材料峰值荷载点处弹性变形能的方法，首先通过常规静载三点弯曲断裂试验得到岩石试样的峰值荷载，再根据设置的每个卸载点分别进行岩石试样的一次加卸载三点弯曲断裂试验，得到岩石试样一次加卸载三点弯曲断裂试验的荷载‑位移曲线。计算出岩石试样在5个卸载点处的总输入能和所储存的弹性变形能发现和之间存在线性函数关系；根据岩石试样峰值荷载点处的总输入能计算出岩石试样峰值荷载点处储存的弹性变形能突破性的发现了和之间存在线性函数关系，为测定岩石材料三点弯曲断裂试验峰值荷载点处的弹性变形能提供了一种新方法。
一种弯曲断裂试验测定岩石材料峰值荷载弹性变形方法

[发明专利]一种在点荷载试验中测定岩石材料峰值荷载点处弹性变形能的方法-CN201711206466.7在审
发明人：宫凤强;罗松;李夕兵;闫景一;杜坤;陶明 -专利权人：中南大学
申请日： 2017-11-27 - 公布日： 2018-03-23 - 主分类号： G01N3/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种在点荷载试验中测定岩石材料峰值荷载点处弹性变形能的方法，首先通过常规静载点荷载试验得到岩石试样的峰值荷载，再根据设置的每个卸载点分别进行岩石试样的一次加卸载点荷载试验，得到岩石试样一次加卸载点荷载试验的荷载‑位移曲线。根据所得的荷载‑位移曲线，计算出岩石试样在5个卸载点处的总输入能和所储存的弹性变形能发现和之间存在线性函数关系；根据常规静载点荷载试验的荷载‑位移曲线和一次加卸载点荷载试验的荷载‑位移曲线求出岩石试样峰值荷载点处的总输入能计算出岩石试样峰值荷载点处储存的弹性变形能突破性的发现了和之间存在线性函数关系，为测定岩石材料点荷载试验峰值荷载点处的弹性变形能提供了一种新方法。
一种荷载试验测定岩石材料峰值弹性变形方法

[发明专利]一种计算岩石材料在压缩试验峰值强度点处弹性应变能密度的方法-CN201711206455.9在审
发明人：宫凤强;闫景一;李夕兵;罗松 -专利权人：中南大学
申请日： 2017-11-27 - 公布日： 2018-02-16 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种计算岩石材料在压缩试验峰值强度点处弹性应变能密度的方法，该方法通过设定不同的应力水平对岩石试样进行一次加卸载试验，突破性地发现在不同应力水平的卸载点处岩石试样内部储存的弹性应变能密度Ue与总输入能密度U之间呈现线性关系，满足Ue＝aU+b的函数关系式。岩石试样达到峰值强度点时的总输入能密度可以根据峰值前的应力‑应变曲线求出，利用提出的线性函数关系式计算得到岩石试样在峰值强度点处的弹性应变能密度的值。这种方法解决了岩石试样在达到峰值强度点时不能即时卸载，进而无法根据卸载曲线计算弹性应变能密度的问题，为更加准确的计算岩石材料的峰值弹性能指数和剩余弹性应变能指标创造了条件。
一种计算岩石材料压缩试验峰值强度弹性应变密度方法

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