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申请/专利权人：中国科学院武汉岩土力学研究所

摘要：本发明公开了一种基于岩石微损刻划的强度测试方法，属于岩石宏观力学性能测试技术领域，通过滚珠型LVDT探头精确感知待测岩样与刀头平行度、待测岩样表面粗糙度，规避了现有划痕测试技术对岩样平整度要求高、测试结果离散性大的弊端，提升了岩石划痕测试的稳定性与准确性。基于二维伺服加载调控技术，将LVDT感知到的待测岩样表面粗糙度情况实时反馈到刀头，实现刀头竖向位移跟随横向移动路径变化，从而确保设置的连续刮擦深度恒定。

主权项：1.一种基于岩石微损刻划的强度测试方法，其特征在于：所述强度测试方法在岩石强度测试装置上进行，所述岩石强度测试装置包括划痕试验机构3、刻划槽4和伺服加载系统；所述刻划槽4用于放置待测岩样6；所述划痕试验机构3包括刀头353和滚珠型LVDT36；所述伺服加载系统包括伺服加载机构、力传感器和伺服加载程序，所述伺服加载系统用于接收所述刀头353的水平应力、竖向应力以及所述滚珠型LVDT36的竖向位移，并控制所述划痕试验机构3在划痕移动方向上的横向移动和划痕深度方向上的竖向移动；所述强度测试方法包括以下步骤：S1：将待测岩样固定在刻划槽4中，控制待测区域与划痕试验机构3中线对齐，待测岩样为几何规则的圆柱形或方形块体；S2：在待测岩样6底部一侧铺设若干薄垫片，调整垫块数量使待测岩样6与划痕试验机构3保持初步平行；S3：安装大直径滚珠型LVDT36，精准感知待测岩样6与划痕试验机构3的平行度，控制滚珠型LVDT36水平匀速移动，采集待测岩样6沿刻划方向上不同位置处的LVDT竖向位移变化数据；S4：将LVDT采集到的竖向变形数据回归、拟合为直线，通过直线斜率判断待测岩样6与划痕试验机构3是否平行，若斜率不为0，说明待测岩样6与划痕试验机构3不平行，调整待测岩样6底部的垫片厚度，直至回归直线斜率为0；S5：换装小直径滚珠型LVDT36，精准感知待测岩样6表面的凹凸不平，滚珠型LVDT36匀速移动时采集待测岩样6表面不同位置处深度变化的数据，将待测岩样6表面沿刻划方向上的凹凸特征反馈到伺服加载程序中，以消除待测岩样6表面粗糙度对于划痕测试的误差影响；S6：用样条曲线拟合采集到的LVDT位移数据，通过曲线平均曲率判断伺服加载程序是否需要继续优化深度控制，若曲率较大则增加采样频率及位移写入精度，通过迭代更新方式使测试数据稳定精确，拟合曲线的曲率接近于0时停止迭代；S7：装配刀头353，进行划痕预实验，确定待测岩样6发生脆性破坏的临界刮擦深度，第一次预实验的刀头353下压深度为0.1mm，后面每次进行预实验时下压深度增加0.05mm，直至岩样发生脆性破坏时停止预实验；S8：按照优化后的伺服加载程序及确定的刀头测试参数进行连续划痕试验，记录刀头353的水平应力、竖向应力及滚珠型LVDT36的竖向位移。

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