Способ определения скорости развития трещины

(51)5 Е 21 С 39/00 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Бюл. В 10 политехнический ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(53) 622.550.32(088.8) .(56) Авторское свидетельство СССР В, кл. Е 21 С 39/00, 1983.Авторское свидетельство СССРУ 1408053, кл. Е 21 С 39/00, 1/9;. 1987. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ РАЗ- ВИТИЯ ТРЕЩИНЫ(57) Изобретение относится к горному делу и предназначено для изучения изменений скорости роста трещин в процессе разрушения горных пород. Цель изобретения - повышение точности и снижение трудоемкости определения. Исследуемый образец 1 горной породы нагружают до начала развития магистральной трещины. С помощью емкостной антенны 2 принимают импульс электромагнитного излучения, возника 3 2 ющий в процессе развития трещины. Принятый сигнал через усилитель 4 и блок 5 фильтров поступает на осцил.лограф 6, а через дифференцирующий блок - на осциллограф 7. Осциллограф 6 записывает изменение скалярного потенциала д(с) импульса электромагнитного излучения, а осциллограф 7 - изменение производной ф(С) потенциала по времени По осциллограммам измеряют величину скалярного потенциала Я(С) импульса электромагнитного излучения в момент времени с, значение производной Ч И) скалярного потенциала по времени и максимальное значение ( скалярного потенциалаМакс за .время развития трещины. Затем измеряют максимальный линейный размер Ьщц трещины в образце после ее остановки. Скорость ч(с) развития трещины на участке ее ускорения определяют по выведенной математической зави- Я симости с учетом измеренных величин. Способ исключает предварительное определение максимальной скорости трещины по параметрам упругой волны, что снижает его трудоемкость. 2 ил.38 ного изл трещины. Кроме ный линем в образц Скоро участке Формулам(г.)мокс при где ч(с) Чма 1 мокс 50 Данньточность вития т измеряе тенциал несколь Э 15501Изобретение относится к горномуделу и предназначено для изученияизменений скорости роста трещин вПроцессе разрушения горных пород.Цель изобретения - повышение точности и снижение трудоемкости определения скорости развития трещины.На Фиг, 1 представлена схема измерений; на фиг. 2 - временные зависймости изменений скалярного потен. циала ц импульса электромагнитногоИзлучения и производной д потенциалапо времени, регистрируемые в процессе развития трещины, 15Схема измерений (фиг. 1) содержитобразец 1 горной породы, емкостнуюантенну 2, электрический изолятор 3,усилители 4, блок 5 фильтров, регистрирующие устройства 6 и 7 и дифФеренцирующий блок 8,Способ осуществляют следующим образом.Исследуемый образец 1 горной породы медленно нагружают до начала развития магистральной трещины. С помощью емкостной антенны 2, между обкладками которой размещен образец 1, принимают импульс электромагнитного излучения, возникающий в процессе развития трещины. Антенна 2 изолирована от нагружающего устройства с помощью изоляторов 3. Принятый сигнал через усилитель 4 и блок 5 фильтров поступает непосредственно на регистрирующее устройство б, а через дифференцирующий блок 8 - на регист- Ь , Ц(С) 2 Ч макс- скорость развития трещи- ны в момент временис, м/с;. - максимальный линейныйразмер трещины после ееостановки, м;- значение производной повремени скалярного потенциала импульса электромагнитного излучения вмомент времени С, В/с; - величина скалярного потенциала импульса электрирующее устройство 7. Регистрирующее устро ство 6 записывает изменение скалярного потенциала Ч (с) импульса электромагнитного излучения,а устройство 7- изменение производной ф(е) потенциала по времени. Обасигнала записываются в реальном 3 еасштабе времени. В качестве регистрирующих устройств могут быть использованы о 1 циллографы с чувствительностью порядка 1 5 мВ и разрешающей тью 10 с2 представлены характере, записываемые в процессе бразцов горных пород. Учасиной С характеризует проения трещины, вплоть до ее (когда Ч = О), а участок ксацню заряда в процессе выя электрического рельефа ановки трещины.ученным осциллограммам изме-, чину скалярного потенциала льса электромагнитного изспособноНа фи ные крив раскола ток Т ши цесс дв остановк ТТ - рел равниван после осПо по ряют вел р(с) имп лучения интересующий момент времени с, зн чение производной ф(С) по времени калярного потенциала и максимально значениео скалярного потенци а импульса электромагнитчения за время развития того, измеряют максимальный размер Ьокс трещины после ее остановки.ть развития трещинына е ускорения определяют по ромагнитного излучения вмомент времени С, В;- максимальное значение скалярного потенциала импульса электромагнитного излучения эа время развития трещины, В. способ позволяет повысить определения скорости разщины, поскольку значение го параметра (скалярного по- излучения) существенно (на о порядков) превышает значе-при 1 макс10 му где ч(с) 1 макс ф(с) 5 15501 ния напряженности электрической составляющей импульса, а также исключить предварительное определение максимальной скорости трещины по параметрам упругой волны, что снижает его трудоемкость.Предлагаемый способ может быть использован для изучения динамики развития трещин в материалах с проводимостью менее 10, Ом иЯ( 1 формула изобретенияСпособ определения скорости разви- . тия трещины, включающий нагружение- скорость развития трещины в момент времени с,м/с;- максимальный линейныйразмер трещины после26ее остановки, м;- значение производнойпо времени скалярногопотенциала импульсаэлектромагнитного излучения в момент времени с, В/с; 38 6образца горной породы и регистрациюимпульса электромагнитного излучения,возникающего в процессе развития,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности и снижениятрудоемкости определения, измеряютвеличину скалярного потенциала им"пульса электромагнитного излучения,значение производной потенциала повремени и максимальный линейный размер трещины после ее остановки, аскорость развития трещины на участкеее ускорения определяют по формулам1(с) - величина скалярного потенциала импульса электромагнитного излучения в момент времени с, В; смаке максимальное значение скалярного потенциала импульса электромагнитного излучения за время развития трещины, В.