[发明专利]一种粘弹性应变测现场地应力的测试装置的测量方法

摘要

本发明涉及一种粘弹性应变测现场地应力的测量装置的和测试方法，包括以下步骤：（1）将圆柱形标准试样放置于岩心夹持系统（C）内，安放、安装好实验仪器并对扫描多级速度加载系统（A）、数据采集系统（D）和计算机后处理系统（E）的参数进行设置；（2）通过激光扫描系统（B）配合扫描多级速度加载系统（A）对岩心短时间形变测量，通过最小二乘法数值拟合获得整个钻孔横截面轮廓的变形，并根据弹性力学公式计算出最大和最小水平主应力。本发明的有益效果是：可测量现场应变地应力，操作简单，结果可靠，并可直观可视化显示结果，本发明的试验结果可为地应力的测量提供重要的试验技术支持。

主权项

1.一种粘弹性应变测现场地应力的测试装置的测量方法，其特征是：测试装置包括扫描多级速度加载系统（A）、激光扫描系统（B）、岩心夹持系统（C）、数据采集系统（D）、计算机后处理系统（E）和声波测试系统，测量方法包括以下步骤：1）将圆柱形标准试样放置于岩心夹持系统（C）内，安放、安装好实验仪器并对扫描多级速度加载系统（A）、数据采集系统（D）和计算机后处理系统（E）的参数进行设置；其中岩心夹持系统（C）上方套有的激光扫描系统（B），实现岩石外表形变的数据测量；扫描多级速度加载系统（A）结合激光扫描系统（B），实现对岩石外表采集数据的周期性测定；数据采集系统（D）依附于激光扫描系统（B），实现岩石外表形变的数据测量采集汇总，并传输至计算机后处理系统（E）予以存储；通过计算机后处理系统（E）计算得到岩石地应力试验过程中岩石的变形程度，绘制出岩石变形、时间、粘弹性间的相互关系曲线，并予以可视化显示；（2）通过激光扫描系统（B）配合扫描多级速度加载系统（A）对岩心短时间形变测量，通过最小二乘法数值拟合获得整个钻孔横截面轮廓的变形；（3）通过声波测试系统测试得到振幅随时间的衰减系数，进而利用下式计算岩石粘性系数；式中为声波振幅随时间的衰减系数，通过声波测试系统获得；为声波频率；E为岩石弹性模量；为岩石粘性系数；（4）利用开尔文粘弹性模型对步骤（1）中测得的粘弹性数据进行分析，并通过下式得到等效模量；（5）利用等效模量根据虎克定律计算各地应力大小与方向。