(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211083647.6 (22)申请日 2022.09.06 (71)申请人 南昌大学 地址 330031 江西省南昌市红谷滩新区学 府大道999号 (72)发明人 叶志伟　杨建华　涂颖　姚池　 张小波　周创兵　 (74)专利代理 机构 北京知艺互联知识产权代理 有限公司 16137 专利代理师 余青 (51)Int.Cl. G01N 3/313(2006.01) G06F 30/17(2020.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 岩体Maxwell粘弹性模型粘滞系数测量方法 (57)摘要 本发明公开了一种岩体Maxwell粘弹性模型 粘滞系数的测量方法， 包括如下步骤： 基于爆破 设计， 确定钻孔直径、 炸药密度和爆速及岩石波 阻抗； 根据爆破设计， 确定最后一个起爆炮孔的 位置， 并在爆区后冲向距该炮孔1.0m～ 3.0m范围 内布置5～8台大量程振动速度测试仪； 记录爆 破 过程中振动仪采集的数据， 并提取径向振动速度 峰值； 基于冲击波传播的动量守恒定律， 计算各 振动速度测点处的径向应力； 分析确定岩体 Maxwell粘弹性模型径向应力衰减特性； 基于实 测不同位置处的径向应力， 拟合确定岩体 Maxwell粘弹性模型粘滞系数。 所述方法具有操 作简单、 测量速度快、 成本低等优点。 权利要求书2页 说明书4页 附图2页 CN 115468867 A 2022.12.13 CN 115468867 A 1.一种岩体Maxwel l粘弹性模型粘滞系数的测量方法， 其特 征在于包括如下步骤： 基于爆破设计， 确定钻孔 直径、 炸药密度和爆速及岩石 波阻抗； 根据爆破设计， 确定最后一个起爆炮孔的位置(1)， 并在爆区后冲向距该炮孔1.0m～ 3.0m范围内布置 5～8台大量 程振动速度测试仪(2)； 记录爆破过程中振动仪采集的数据， 并提取径向振动速度峰值； 基于冲击波传播的动量守恒定律， 计算各振动速度测点处的径向应力； 基于冲击波的运动方程和位移方程， 并结合冲击波在炮孔周围岩体内传播的对称性， 分析确定岩体Maxwel l粘弹性模型径向应力衰减特性； 基于实测不同位置处的径向应力， 拟合确定岩体Maxwel l粘弹性模型粘滞系数。 2.根据权利要求1所述的岩体Maxwell粘弹性模型粘滞系数测量方法， 其特征在于： 所 述最后一个起爆炮孔与倒数第二个起爆炮孔 起爆间隔大于15 0ms。 3.根据权利要求1所述的岩体Maxwell粘弹性模型粘滞系数测量方法， 其特征在于： 所 述大量程振动速度测试仪的量 程大于70 cm/s。 4.根据权利要求1所述的岩体Maxwell粘弹性模型粘滞系数测量方法， 其特征在于： 所 述大量程振动速度测试仪布置成一条测线， 距炮孔较近区域相邻测点间的距离为20cm～ 40cm， 距炮孔较 远区域相邻测点间的距离为 40cm～60cm。 5.根据权利要求1所述的岩体Maxwell粘弹性模型粘滞系数测量方法， 其特征在于： 所 述岩体Maxwel l粘弹性模型径向应力衰减特性确定方法， 包 含以下步骤： 将炮孔周围岩体均匀划分为n份， 并假定冲击波在划定的每份岩体内的传播过程互不 影响； 将冲击波在划定的每 份岩体内的传播问题看作 冲击波在变截面杆中的传播问题； 联立冲击波传播的位移和运动方程， 并结合岩体Maxwell粘弹性模型的本构方程及划 定的每份岩体在炮孔壁端面处的面积， 得到岩体Maxwell粘弹性模型径向应力衰减公式为 式(1)， 式中： ps为径向应力； pmax为孔壁压力峰值； r为炮孔半径； ρ 为岩体密度； C为岩体纵波速 度； η为岩体粘滞系数； x为距炮孔中心的距离； e为自然常数。 6.根据权利要求5所述岩体Maxwell粘弹性模型粘滞系数测量方法， 其特征在于： 所述 拟合确定岩体Maxwel l粘弹性模型粘滞系数 具体包括以下步骤： 根据岩体Maxwell粘弹性模型径向应力衰减公式即式(1)， 对测试得到的径向应力数据 进行初步处 理， 得到多组数据组合(x1,y1),其中x1,y1分别通过式(2)、 式(3)计算， x1＝r‑x (2) 根据数据组合(x1,y1)， 采用指数拟 合函数， 拟 合确定系数A、 B， 拟 合确定的函数如式(4) 所示，权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115468867 A 2根据拟合系数B， 确定岩体Maxwel l粘弹性模型粘滞系数 η， 如式(5)所示， 权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115468867 A 3