[发明专利]水下爆炸载荷作用下岩石动态力学性能测试方法

摘要

水下爆炸载荷作用下岩石动态力学性能测试装置及方法，所述装置包括水激波发生器、霍普金森压杆，所述水激波发生器安装在霍普金森压杆入射杆的一端，水激波发生器包括容器、压力调节旋钮、水压传感器、雷管、导爆管、防水炸药。其测试方法按霍普金森压杆试验方法进行。本发明最大限度的还原了水下爆炸应力状态，为水下爆破时岩石动态力学性能测试，提供了一种行之有效的可靠测量装置及方法，有利于对水下爆炸爆破机理、能量分布、传播规律、动力响应等的研究并指导工程施工，对水工设施和建构筑物采取有效的防护，最大限度地降低爆炸负效应。本发明结构合理、实验方便、理论简单、操作简便易行，模拟真实，测量结果准确可靠。为实现水下精准爆破提供了可能。

主权项

1.水下爆炸载荷作用下岩石动态力学性能测试方法，包括下述步骤：步骤一采用水下爆炸载荷作用下岩石动态力学性能测试装置，所述装置包括水激波发生器、霍普金森压杆，所述水激波发生器安装在霍普金森压杆入射杆的一端，所述水激波发生器包括容器、压力调节旋钮、水压传感器、雷管、导爆管、防水炸药；所述水激波发生器中，容器内注满水，雷管、防水炸药一体安装悬置在水中，导爆管一端与雷管连接，另一端延伸至容器外；所述水压传感器嵌装在容器壁上，一端延伸至容器内与水接触，另一端与采集仪连接；在容器上还设有一个螺纹孔，压力调节旋钮旋装在所述螺纹孔中；将岩石试样安装在霍普金森压杆的入射杆与透射杆接近端之间的容室中，使入射杆与透射杆的接近端端面分别与试样对称的两个面接触；步骤二根据预定的水下爆炸位置对应的水的深度，确定相应深度处水的压强数值P，调节压力调节旋钮进入水激波发生器的深度，直至与压力传感器电连接的采集仪显示的水激波发生器中水压达到P；步骤三开启采集仪后，起爆炸药，在水激波发生器中产生水激波，直接冲击入射杆，通过入射杆对试样施加冲击载荷；采集仪实时记录并存储爆炸所产生入射应力波到达第一组应变片的反射应变、第二组应变片的透射应变，按公式1~ 3计算得到试样的应变值，动态抗压强度，平均应变率；  （1）  （2）  （3）式中A表示压杆的横截面积，AS表示试样的横截面积，C0表示压杆的弹性波速，L表示试样的长度，E表示压杆的弹性模量。