裂隙尺训练有什么作用?

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谢邀! 作为一个在核工业从事辐射防护工,本人对放射源安全储存、运输、处置等有着浓厚兴趣,也做过一些资料收集与整理工作,如有不对之处,欢迎大家批评指正! 裂隙尺(Fracture-Meter)是美国国家标准局制定的一种测钻机,用于测量钻头、岩芯管和取心工具在切削岩石过程中产生的裂纹尺寸。通过测量得到的原始裂纹大小可以计算得到材料的抗压强度,以此作为评估岩石力学参数的主要依据之一。目前被广泛使用于石油、矿产、地质等行业的岩石试验室中。

1.原理 在单轴压缩实验机上施加压力P,使试件产生裂纹,利用光学显微镜或数码相机实时观测裂纹的长度l,根据线性硬化模型l=αp,可以得到材料的抗拉强度值。

2.仪器组成 Fracture-meter由加压系统和测量系统两部分所组成,如图所示。其中,加压系统主要包括加压装置、温度控制仪和时间控制仪;测量系统包括数字显微镜、刻度盘、放大器和照相机。 以上仅介绍了裂隙尺的基本原理及组成,接下来介绍一下操作步骤。 1.试样制备 将待测试样加工成直径53mm、高70mm的圆柱体,在测试面中心的位置制作一个直径为6mm的圆形凹坑,用于安放测微尺。

2.实验过程 实验在单轴压缩试验机上进行,加载速度为每秒25000次,压头速率为每毫米100000次。在整个实验过程中,监测实验数据并保存图形。 当实验达到预定加载值时,记录相应的载荷值P以及对应的裂纹长度l。然后,去除试样上的裂纹区段,重新抛光磨平测试面,以备下次实验使用。

3.结果计算 根据所测得的数据,按照下列公式进行计算。 R=\frac{P}{A} 式中R表示抗压强度,单位为MPa; P表示破坏载荷,单位N; A表示试样面积, mm^{2} 。 为了便于比较不同岩石的物理性质,通常将以千分率表示的岩石抗压强度换算成标准值。标准值为该矿物的峰值强度,其数值接近矿物颗粒内最大残余应力值的75%,以标准值表示的岩石抗压强度更能反映岩石的真实情况,称为真强度。 将上述实验测得的载荷P代入上述公式就可得到抗压强度参数R。

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