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公开(公告)号：CN118168916A
公开(公告)日：2024-06-11
申请号：CN202410303576.9
申请日：2024-03-15
Applicant: 华北科技学院(中国煤矿安全技术培训中心) , 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了固体材料裂纹尖端的应力强度因子计算系统和方法，属于材料测试和分析技术领域。所述计算系统包括脉冲激光发生器、第一分光元件、第二分光元件、第一光路、第二光路、载荷加载设备、图像采集单元以及图像处理单元；在第二光路的末端设有透明均质的材料样品；脉冲激光分成两束后分别经过第一光路、第二光路后形成参考光、物光，参考光与物光在第二分光元件上发生干涉；图像采集单元采集干涉条纹图像，图像处理单元根据干涉条纹图像计算材料样品因受载产生的应力场和裂纹尖端应力强度因子。本发明实现了裂纹尖端应力强度因子的直接量化。
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公开(公告)号：CN119198311A
公开(公告)日：2024-12-27
申请号：CN202411288944.3
申请日：2024-09-13
Applicant: 华北科技学院(中国煤矿安全技术培训中心)
Abstract: 本发明公开了一种基于光弹‑红外的全场应力同步测试实验系统和方法，属于力学测试技术领域。该系统中：智能光弹测试系统用于利用光弹测试方法实时获取试件贴有光弹材料的表面因受力而产生的光学干涉条纹；红外测试系统用于利用红外热成像测试方法实时获取试件贴有光弹材料的对立面因受力而产生的温度变化；同步控制系统用于控制光学镜片中光轴位置和快轴位置的变动频率，高速CMOS相机采集光学干涉条纹的频率，施加载荷的频率和红外热像采集频率。能够实现动态实时的光弹方法、红外高速热成像相关方法的同步测试，高精度实时全场应力自动分析，结合两种方法的优点，通过实验直观检测到岩石类固体材料试件的全场应力分布和演化情况。
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公开(公告)号：CN118150526A
公开(公告)日：2024-06-07
申请号：CN202410301052.6
申请日：2024-03-15
Applicant: 华北科技学院(中国煤矿安全技术培训中心)
Abstract: 本发明公开了一种岩石介观尺度应力场计算系统及方法，属于材料力学技术领域。该计算系统包括脉冲激光发生器、第一分光元件、第二分光元件、第一光路、第二光路、成像透镜、介观尺度加载设备、图像采集单元以及图像处理单元；脉冲激光被分成两束，第一激光束经过第一光路后形成参考光，第二激光束经过第二光路后照射在受载的岩石样品表面后漫反射，形成物光；参考光与物光发生干涉并在成像透镜处产生全息干涉条纹；图像处理单元根据采集的全息干涉条纹图像计算出岩石样品因受载产生的介观尺度应力场。本发明通过精细化的干涉条纹演化即可计算出岩石样品全场应力应变分布及演化，能够解决介观尺度下岩石动态全场应力的分布和演化问题。
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公开(公告)号：CN116256222A
公开(公告)日：2023-06-13
申请号：CN202310539032.8
申请日：2023-05-15
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种非均质性岩石I型断裂能的获取方法，属于岩石力学分析技术领域。该方法包括：利用加载设备对非均质性岩石样品进行加载，得到应力‑应变曲线；在加载过程中利用脉冲激光成像系统拍摄非均质性岩石样品的裂纹扩展图像，以得到每个确定时刻裂纹扩展的位置以及在确定时间间隔内裂纹扩展的长度和裂纹扩展创造的新断面，拍摄的时间精度为皮秒量级；利用三维激光扫描系统对裂纹扩展创造的新断面进行扫描，得到每个时间间隔内新断面的面积；利用得到的各参数计算非均质性岩石的断裂能。本发明不仅实现了对结构复杂的非均质性岩石进行多点I型断裂能的获取，还能够通过确定非均质性岩石样品的断裂能波动范围进行工程指导。
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公开(公告)号：CN116256222B
公开(公告)日：2023-07-04
申请号：CN202310539032.8
申请日：2023-05-15
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种非均质性岩石I型断裂能的获取方法，属于岩石力学分析技术领域。该方法包括：利用加载设备对非均质性岩石样品进行加载，得到应力‑应变曲线；在加载过程中利用脉冲激光成像系统拍摄非均质性岩石样品的裂纹扩展图像，以得到每个确定时刻裂纹扩展的位置以及在确定时间间隔内裂纹扩展的长度和裂纹扩展创造的新断面，拍摄的时间精度为皮秒量级；利用三维激光扫描系统对裂纹扩展创造的新断面进行扫描，得到每个时间间隔内新断面的面积；利用得到的各参数计算非均质性岩石的断裂能。本发明不仅实现了对结构复杂的非均质性岩石进行多点I型断裂能的获取，还能够通过确定非均质性岩石样品的断裂能波动范围进行工程指导。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114034658B
公开(公告)日：2022-05-03
申请号：CN202210024835.5
申请日：2022-01-11
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: G01N21/3563 , G01N21/01 , G01N3/08 , G01N19/04 , G01N3/02
Abstract: 本发明公开了一种白云岩砂化程度检测装置及方法，包括外壳、设于外壳内的红外光源、分光镜、第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、第四反射镜、位移调节机构、处理控制模块以及供电模块；第一反射镜设于分光镜的反射光路上，第二反射镜设于分光镜的透射光路上，第三反射镜设于第二透射光路上，第四反射镜设于待检测白云岩的反射光路上；产生干涉的两束光被处理控制模块接收，经过处理得到光信号对应的电信号总强度，最后根据电信号总强度判断砂化程度。本发明仅需毫秒即可进行白云岩砂化分级检测，大大提高了检测速度和检测精度。
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公开(公告)号：CN116067591A
公开(公告)日：2023-05-05
申请号：CN202310203575.2
申请日：2023-03-06
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: G01M3/38
Abstract: 本发明公开了一种隧道渗漏水的检测方法，属于隧道病害检测技术领域。该方法利用双光纤反射式光纤传感器检测隧道管片外侧因渗漏水引起的电信号强度变化；其中，通过对波段进行积分的方式计算电信号强度，然后根据电信号强度和预设的渗漏水风险分级预测管片内侧的渗漏水风险等级。该方法中，利用光纤传感器对管片外侧是否存在渗漏水情况进行检测，从而能在管片内侧渗漏发生之前采取预防措施，提前治理管片渗漏水病害，提高了对渗漏水病害治理效果；而且通过计算管片外侧渗漏水时对应的电信号强度，实现了对管片外侧渗漏水情况的定量分析，从而可根据预设的不同风险等级采取相应措施，为地铁隧道的安全运营提供保障。
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公开(公告)号：CN117272686A
公开(公告)日：2023-12-22
申请号：CN202311540933.5
申请日：2023-11-20
Applicant: 中国矿业大学(北京)
IPC: G06F30/20 , G06T7/73 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种基于DIC技术自动追踪岩石裂纹尖端的方法，属于岩石工程技术领域。方法包括：制作带有预制裂纹的岩石试件；对岩石试件进行散斑实验，得到裂纹扩展的散斑图像；对散斑图像进行处理，得到岩石试件在断裂过程中的位移场数据；初始预设多个裂纹尖端，从位移场数据中提取各个预设裂纹尖端的坐标和位移参量，利用公式计算各个预设裂纹尖端的目标函数值；将具有最小的目标函数值的预设裂纹尖端作为新中心，重新预设多个裂纹尖端，计算得到新的具有最小的目标函数值的预设裂纹尖端；循环迭代，直至得到最终的裂纹尖端，得到的最终裂纹尖端经过验证与实际的裂纹尖端更加接近，计算得到的岩石应力强度因子用于评价工程的稳定性更加可靠。
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公开(公告)号：CN113251941A
公开(公告)日：2021-08-13
申请号：CN202110669575.2
申请日：2021-06-17
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 一种基于脉冲激光的超快数字散斑系统和实验方法，系统包括沿光路依次设置的脉冲激光器、分光镜、反射镜组、扩束镜组、加载设备和超快相机。分光镜用于将脉冲激光器输出的激光分成光强相等的两束激光；超快相机用于拍摄数字散斑图像；超快相机的帧率与激光的重复频率一致，且所述系统的曝光时间与所述脉冲激光器输出激光的皮秒量级的半高宽一致。本发明将对材料应变场的时间分辨率提升到了皮秒量级，使得数字散斑技术能够很好的应用于断裂、冲击等高应变率场景中；可以清晰地拍摄到试件上快速移动的特征点，极大地提高了数字散斑技术的测试精度；通过将超快相机和皮秒激光的帧率设定为相同数值，节省了激光脉冲测试过程中普遍存在的设备同步程序。
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公开(公告)号：CN118209394A
公开(公告)日：2024-06-18
申请号：CN202410385713.8
申请日：2024-04-01
Applicant: 中国矿业大学(北京)
Abstract: 本发明公开了一种基于红外辐射的岩石破裂定位方法、装置和电子设备，属于岩石破裂定位技术领域。方法包括：获取岩石试件监测面的红外热像图；分析红外热像图，得到红外辐射异常区域；建立直角坐标系，在红外辐射异常区域选取不在同一直线上的若干个监测点，并获取各监测点在直角坐标系中的坐标；计算得到各个时刻的辐射源的估计坐标；将各个时刻的辐射源的估计坐标在岩石空间坐标中的空间分布作为岩石破坏位置的空间分布，实现岩石破坏空间定位。这种方法适用于非均质材料的监测，定位精度高，属于无损非接触式监测方法。不但可以在时间上进行破坏预警，还能在空间上定位破坏位置，这对于岩石破坏失稳过程的研究具有重大意义。
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