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申请/专利权人：北京科技大学;中国矿业大学(北京)

摘要：本发明实施例提供的高地应力岩体中爆破卸荷应力波可视化观测的材料制备及实验方法，涉及深部岩体爆破卸荷应力波研究技术领域。包括：制备高应变能密度光弹性材料，以制作实验用标准试件，包括高应变能密度光弹性材料制作的实验板材和中心的硬脆性光弹性材料；对实验用标准试件施加水平和竖直方向的二维动静耦合加载压应力，模拟高地应力状态；实验板材积聚大量应变能，中心孔中的硬脆性光弹性材料的强度支撑外围的实验板材，形成应力平衡的整体；起爆后，硬脆性光弹性材料瞬间破碎形成开放性自由面；在开放性自由面的形成后，实验板材瞬间失去中心支撑，积聚的大量应变能形成瞬态爆破卸荷应力波，以实现爆破卸荷应力波的复现。

主权项：1.一种高地应力岩体中爆破卸荷应力波可视化观测的材料制备及实验方法，其特征在于，包括步骤：选择环氧树脂作为基础材料，加入固化剂和促进剂形成基础配方，按质量计，三者的配比为100∶85∶1；在所述基础配方中添加不同质量含量的增塑剂，通过调整增塑剂的质量含量，制备不同应变能密度的环氧树脂组合物试样；其中，每组基础配方中添加的所述增塑剂的含量按照质量计不超过总量的15%；将制备得到的不同应变能密度的环氧树脂组合物试样分别浇筑圆柱体标准试件；对所述圆柱体标准试件进行单轴压缩实验，记录所述圆柱体标准试件在加载过程中的应力-应变曲线，以及，根据应力-应变曲线得到所述圆柱体标准试件的弹性模量和弹性应力极限，以评估所述圆柱体标准试件的力学性能；基于所述弹性模量和弹性应力极限，根据应力-应变关系式计算得到不同增塑剂含量的圆柱体标准试件的应变能密度，并确定适用于爆破卸荷应力波可视化实验研究的高应变能密度光弹性材料最佳配比；根据确定的所述高应变能密度光弹性材料最佳配比，制备出高应变能密度光弹性材料，利用所述高应变能密度光弹性材料制作出具有中心孔的实验板材；在所述实验板材的中心孔中浇筑填充所述基础配方的环氧树脂材料，形成硬脆性光弹性材料；在所述硬脆性光弹性材料的中心预制炮孔，并在所述炮孔中装填叠氮化铅炸药，形成实验用标准试件；将所述实验用标准试件放置在二维地应力加载实验装置上，并施加水平和竖直方向的二维动静耦合加载压应力，模拟高地应力状态；在所述二维动静耦合加载的压应力作用下，使所述实验用标准试件的实验板材发生较大的弹性变形并积聚大量应变能，以及，利用中心孔中的硬脆性光弹性材料的强度支撑外围的所述实验板材，形成一个应力平衡的整体；采用高压电起爆方式引爆所述炮孔中的炸药，使所述硬脆性光弹性材料瞬间破碎形成开放性自由面；在所述开放性自由面的形成后，位于所述硬脆性光弹性材料外围的实验板材瞬间失去中心支撑，应力平衡被打破，积聚的所述大量应变能形成瞬态爆破卸荷应力波，以实现爆破卸荷应力波的复现。

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