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龙图腾网获悉南通大学申请的专利一种透明岩体封闭内裂隙冻胀扩展试验方法及分析方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116297626B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-11发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310048204.1，技术领域涉及：G01N25/00；该发明授权一种透明岩体封闭内裂隙冻胀扩展试验方法及分析方法是由郁舒阳;汪相宇;孙召花;任旭华;张继勋设计研发完成，并于2023-01-31向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种透明岩体封闭内裂隙冻胀扩展试验方法及分析方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种透明岩体饱和封闭内裂隙冻胀扩展试验方法及分析方法，通过设计可视化的透明岩石封闭内裂隙冻胀扩展试验装置，定量化重构岩石封闭内裂纹冻胀扩展全过程，实现了内裂隙冻胀时空演化的实时三维重构，克服了以往研究中对冻胀裂隙的描述流于定性的不足；并提供了一种透明岩体封闭内裂隙冻胀的分析方法，得到的内裂隙冻胀起裂扩展的新判据，判据基于真实、定量的试验结果得出，相比于以往传统分析方法推导得出的判据，其准确性更高，能够反映真实岩体冻胀破裂机制。本发明的新判据结合数值算法，应用于寒区岩石力学工程的灾变预测中，可以更加准确的预测寒区岩石力学工程灾害。

本发明授权一种透明岩体封闭内裂隙冻胀扩展试验方法及分析方法在权利要求书中公布了：1.一种透明岩体封闭内裂隙冻胀扩展试验方法，其特征在于，步骤包括： 1试样准备：通过预管道向三维内裂隙内注水，将3D打印封闭管放置于预管道并封口，完成对3D打印透明岩体试样的准备后将其放置于内部环境为真空的冷冻试验箱内； 2试样冻融处理：开启冷冻试验箱，试验设定的冻融循环温度为-20～20℃，冻结和融化时长均为6h，即12h为一个冻融循环周期； 3将完成一个冻融循环周期的3D打印试样拿出冷冻试验箱后，放置于相机设备组形成的正方形中心点位置，采用双目相机组通过搭建的三维双目立体视觉感知系统得到三维内裂隙冻胀扩展的三维空间定量化展布规律，所述三维空间定量化展布规律包括冻胀扩展临界偏转角θe； 4若裂隙未扩展贯穿试样，则通过滴管向通水管道中加水将三维内裂隙充满水，再重复步骤2～4，直至试验结束； 该方法还包括透明岩体封闭内裂隙冻胀扩展的分析方法，具体步骤如下： 步骤一、权重系数：基于M积分计算三维内裂隙冻胀的I-II-III型应力强度因子KⅠ、KⅡ、KⅢ，通过分析I、II、III型应力强度因子比重初步确定应力强度因子的权重系数η'I、η'II，η'III，其权重系数确定公式如下： 其中：KI、KII、KIII分别为M积分计算所得的三维内裂隙前缘的应力强度因子，l为围绕三维内裂隙一周的路径；分别为KI、KII、KIII对三维内裂隙路径l的积分； 步骤二、三维内裂隙临界偏转角计算：选择改进的最大能量释放率准则作为三维内裂隙冻胀扩展判据，使得Gθ达到最大的方向角即为三维内裂隙临界偏转角θ，表达式如下： 式中，θ为三维内裂隙冻胀临界偏转角、Gθ为应变能释放率、ηI、ηII、ηIII分别为I、II、III型应力强度因子的权重系数、KI rθ、KII rθ、KIII rθ分别为I、II、III型断裂类型所对应的应力强度分量； 步骤三、调整权重系数：将所述步骤二计算所得的临界偏转角θ与步骤3中临界偏转角θe对比；若θ＝θe，则所述分析方法对应的应力强度因子的权重系数ηI＝η'I，ηII＝η'II，ηIII＝η'III；若θ≠θe，调整η'I、η'II、η'III，采用所述步骤二中表达式计算使θ＝θe，从而得到所述分析方法对应的应力强度因子的权重系数ηI＝η'I，ηII＝η'II，ηIII＝η'III，从而得到改进形式下三维内裂隙冻胀扩展的新判据。

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