中国科学院武汉岩土力学研究所李晓锋获国家专利权
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龙图腾网获悉中国科学院武汉岩土力学研究所申请的专利基于压电阵列的岩石动态破碎残余动能测量装置及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:CN120628979B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-30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:202510874593.2,技术领域涉及:G01N19/00;该发明授权基于压电阵列的岩石动态破碎残余动能测量装置及方法是由李晓锋;何立恒;李海波;鞠明和;李潜;夏祥;刘博设计研发完成,并于2025-06-27向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于压电阵列的岩石动态破碎残余动能测量装置及方法在说明书摘要公布了:本发明公开了一种基于压电阵列的岩石动态破碎残余动能测量装置及方法,所述装置包括可开合式圆柱形空腔体以及设置于可开合式圆柱形空腔体内壁上的压电薄膜阵列、设置于可开合式圆柱形空腔体内部并用于固定岩石试样的可开合式圆形支架、插设于可开合式圆柱形空腔体一端的入射杆、插设于可开合式圆柱形空腔体另一端的透射杆、设置于可开合式圆柱形空腔体外部并与压电薄膜阵列连接的信息处理模块和设置于可开合式圆柱形空腔体外部并与信息处理模块连接的PC机。所述方法是基于上述装置实现的。本发明的优点是:操作简便、实用性强,能实时捕捉到碎片在空腔内壁上撞击时产生的电信号,准确测量碎片的残余动能。
本发明授权基于压电阵列的岩石动态破碎残余动能测量装置及方法在权利要求书中公布了:1.一种基于压电阵列的岩石动态破碎残余动能测量装置的使用方法,所述装置包括可开合式圆柱形空腔体1以及设置于可开合式圆柱形空腔体1内壁上的压电薄膜阵列2、设置于可开合式圆柱形空腔体1内部并用于固定岩石试样10的可开合式圆形支架3、插设于可开合式圆柱形空腔体1一端并用于与岩石试样10一端完全贴合的入射杆4、插设于可开合式圆柱形空腔体1另一端并用于与岩石试样10另一端完全贴合的透射杆5、设置于可开合式圆柱形空腔体1外部并与压电薄膜阵列2连接的信息处理模块8和设置于可开合式圆柱形空腔体1外部并与信息处理模块8连接的PC机9,其特征在于,所述方法包括如下步骤: S1、发射标定弹丸撞击可开合式圆柱形空腔体1,记录电压信号,计算校准系数,并存储至数据库;其中,,为标定弹丸的质量,为标定弹丸的发射速度; S2、将待研究的岩石材料按照ISRM试验规程,加工成上下端面平行度≤0.05mm、端面平整度≤0.02mm、直径50mm和高度35mm的标准圆柱型岩石试样; S3、打开可开合式圆柱形空腔体1,将步骤S2中制备好的标准圆柱型岩石试样放置在下U型支架上,移动入射杆4和透射杆5,确保入射杆4和透射杆5与所述标准圆柱型岩石试样的两端完全对齐,之后合上可开合式圆柱形空腔体1,将所述标准圆柱型岩石试样完全固定; S4、将压电薄膜阵列2的导线从可开合式圆柱形空腔体1上的预留孔中引出,并与信息处理模块8连接; S5、启动霍普金森杆撞击试验,使所述标准圆柱型岩石试样在可开合式圆柱形空腔体1内破碎,生成岩石碎片; S6、通过可开合式圆柱形空腔体1内壁上的压电薄膜阵列2接收所述岩石碎片的撞击,当所述岩石碎片碰到可开合式圆柱形空腔体1内壁上的压电薄膜阵列2时,压电薄膜阵列2受力产生电信号并将电信号通过柔性导线6传输至信息处理模块8; S7、通过信息处理模块8对接到的所述电信号进行处理和分析,计算出所述岩石碎片的动能,并显示实验结果; S8、打开可开合式圆柱形空腔体1,取出岩石试样的碎片,进行清理和回收。
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