[发明专利]建立岩石铣削力模型的方法和岩石铣削试验装置

权利要求书

1.一种建立岩石铣削力模型的方法，其特征在于，包括：

对岩石的样块(4)进行侵入试验，确定所述岩石的侵入强度；

基于所述岩石的侵入强度，确定所述岩石的铣削力计算模型。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于岩石的侵入强度，确定岩石的铣削力计算模型包括：

基于所述岩石的侵入强度，确定所述岩石的铣削法向力计算模型。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于岩石的侵入强度，确定岩石的铣削法向力计算模型包括：

将所述岩石的侵入强度与破岩工具侵入面积计算模型相乘，得到所述岩石的铣削法向力初步计算模型；

基于所述岩石的铣削法向力初步计算模型，确定所述岩石的铣削法向力计算模型。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在将所述岩石的侵入强度与所述破岩工具侵入面积计算模型相乘之前，所述方法还包括：

基于破岩工具旋转铣削运动方程，确定所述破岩工具侵入面积计算模型。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于岩石的铣削法向力初步计算模型，确定岩石的铣削法向力计算模型包括：

基于所述岩石的旋转铣削试验，对所述岩石的铣削法向力初步计算模型进行修正，得到所述岩石的铣削法向力计算模型。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于岩石的旋转铣削试验，对岩石的铣削法向力初步计算模型进行修正包括：

基于所述岩石的旋转铣削试验测得的法向力试验结果，以及基于所述岩石的铣削法向力初步计算模型计算得到的法向力计算结果，确定法向力速度补偿系数；

通过将所述岩石的铣削法向力初步计算模型与所述法向力速度补偿系数相乘，实现对所述岩石的铣削法向力初步计算模型的修正。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对某种岩石的样块(4)进行侵入试验，确定岩石的侵入强度包括：

使破岩工具侵入所述样块(4)，并在破岩工具侵入所述岩石样块(4)的过程中测定所述破岩工具的下压力及位移；

基于所述破岩工具的下压力及位移，计算得到所述岩石的侵入强度。

8.根据权利要求1-7任一所述的方法，其特征在于，所述基于岩石的侵入强度，确定岩石的铣削力计算模型包括：

基于所述岩石的侵入强度，确定所述岩石的铣削切向力计算模型。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述基于岩石的侵入强度，确定岩石的铣削切向力计算模型包括：

基于所述岩石的侵入强度、内摩擦角和粘聚力，确定所述岩石的铣削切向力计算模型。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在基于所述岩石的侵入强度、内摩擦角和粘聚力，确定所述岩石的铣削切向力计算模型之前，所述方法还包括：

对所述样块(4)进行三轴压缩试验，测得所述岩石的内摩擦角和粘聚力。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述基于所确定的岩石的侵入强度、内摩擦角和粘聚力，确定岩石的铣削切向力计算模型包括：

基于所述岩石的侵入强度，确定所述岩石的摩擦力，并基于所述岩石的内摩擦角和粘聚力，确定所述岩石的剪切破碎力；

基于所述岩石的摩擦力和剪切破碎力，确定所述岩石的铣削切向力计算模型。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述基于岩石的侵入强度，确定岩石的摩擦力包括：

将所述岩石的侵入强度与破岩工具侵入面积计算模型及所述岩石的摩擦系数相乘，得到所述岩石的摩擦力。