巖石三軸試驗機工程應用

工程應用:

巖石三軸試驗是研究巖石力學的重要手段，巖石三軸試驗數(shù)據(jù)是巖石力學一個重要參數(shù)。它能比較完整地模擬巖土在原始地應力狀態(tài)下的力學性能，是工程設計的重要依據(jù)。由于深部巖石處于復雜的應力狀態(tài)，采礦工程中所遇到的巖體或礦體多處于三向應力狀態(tài)，本身又是一種十分復雜的天然材料,在很多情況下,簡單應力狀態(tài)下的巖石應力試驗不能完全反映工程實際中的巖體應力狀態(tài)，必須充分認識復雜應力狀態(tài)下巖石的力學性質。因此開展三軸狀態(tài)下的巖石試驗研究顯得十分重要。巖石三軸試驗機是研究巖石力學性質的基本試驗設備，根據(jù)巖石試驗規(guī)程以及的工程建設的特點，用現(xiàn)有的壓力試驗機改裝研制出高性能的巖石三軸試驗機，它可以應用于高圍壓的巖石三軸剪切試驗、圍壓恒定條件下的巖石三軸蠕變實驗?？梢愿鶕?jù)要求設定試驗參數(shù)，整個試驗過程采用微機控制，自動記錄試驗數(shù)據(jù)，是自動程度較高的、比較經(jīng)濟實用的巖石三軸試驗設備。 解讀詞條背后的知識 力創(chuàng)材料檢測 國內領先的材料檢測試驗機生產(chǎn)廠家

巖石三軸試驗機剛性伺服控制的試驗原理

巖石三軸試驗機的設備剛性對實驗數(shù)據(jù)的可靠、真實性起著決定性的作用，西安力創(chuàng)材料檢測技術有限公司生產(chǎn)的巖石三軸試驗機在設計時除了有足夠的機械剛度保證外，在試驗控制方面采用以下措施：1）采用全數(shù)字式閉環(huán)微機伺服控制系統(tǒng)，通過自適應跟隨控制技術實現(xiàn)高精度的精確控制，對試驗機的剛性...

1. 軸向負荷600kN,測量范圍1%--80%;

2. 負荷測量精度±1%;

3. 軸向位移測量量程±100mm;

4. 位移測量精度±1%;

5. 圍壓測量范圍0—40MPa;

6. 圍壓測量精度±1%;

7. 側向位移測量量程0—200mm

8. 變形測量量程0—10mm;

9. 變形測量精度±1%;

10. 適合的巖石試樣φ50X100；

1. 試驗要求： 本試驗機能充分保證各項技術指標，載荷、變形、位移各通道自動清零；改造后能完成常規(guī)三軸實驗(包括常規(guī)應變加載和應力加載)，增加三軸全數(shù)字集成控制系統(tǒng)及采集控制軟件，由計算機上位機完成實驗參數(shù)的設定、試驗條件和試驗數(shù)據(jù)的自動存儲；具備超載保護，自由配置試驗結束條件等安全功能；可實現(xiàn)示值準確度的自動標定等。更換原來的軟件控制系統(tǒng)為多通道協(xié)調加載。

2、 數(shù)據(jù)處理：試驗軟件包提供了強大的自動測試及數(shù)據(jù)處理功能，在整個試驗過程中，可實時顯示各工程量，軸向實時顯示軸向載荷、軸向變形及應變，側向實時顯示圍壓和側向缸位移，并可根據(jù)要求自由配置；軸向為變形和載荷控制方式，側向為圍壓和位移控制方式；實時顯示載荷-時間、變形–時間、圍壓-時間、側位移-時間及應力—應變曲線。

3、 操作方面：本試驗機提供了操作十分方便的試驗控制軟件，該試驗軟件包運行在WINDOWS2000/XP"para" label-module="para">

4、 安全保護：試驗中，當負荷超過滿量程的10%時因過載保護而自動停機。在系統(tǒng)具有過載保護的同時，還具有用戶自由配置其他試驗結束條件的功能。

巖石三軸試驗機又名巖石三軸直剪復合試驗機.

微機控制電液伺服巖石三軸試驗機是一種符合現(xiàn)代巖土力學研究領域，研究巖石(土)力學特性的新型試驗設備。該試驗機可根據(jù)用戶不同要求配置圍壓系統(tǒng)、巖石引伸計、高低溫系統(tǒng)、孔隙水壓系統(tǒng)、巖石直剪試驗系統(tǒng)、及巖石剪切、劈裂夾具等?？勺詣油瓿蓭r石在不同圍壓下的三軸壓縮試驗，孔隙滲透試驗、高低溫環(huán)境試驗等并可進行單向低周循環(huán)及用戶自行設置的組合波形程序控制等多種控制方式的三軸試驗。在試驗中采用寬調速范圍的高性能電液伺服比例閥組及計算機數(shù)字控制等先進技術，組成全數(shù)字式閉環(huán)調速控制系統(tǒng)，在試驗過程中能夠自動精確地控制及顯示試驗力、圍壓、軸向變形、徑向變形等，可實時地采集、存儲、處理、顯示試驗數(shù)據(jù)及試驗曲線，打印試驗報告?？刂品秶鷮挕⒐δ芏?、全部操作鍵盤化，各種試驗參數(shù)由計算機進行控制、測量、顯示、處理并打印，集成度高，使用方便可靠。

該試驗機測控系統(tǒng)采用美國AD公司原裝進口器件制造，采用計算機總線設計，測量系統(tǒng)具有自動調零、自動標定、連續(xù)全程測量不分檔，測量分辨率高達1/200000?？蛇M行試驗力、變形、位移等速率控制及恒試驗力、恒變形、恒位移控制。無級調速,在試驗過程中各種控制方式及速率可任意平滑切換，可實現(xiàn)全量程的全數(shù)字閉環(huán)控制。

在中國礦業(yè)大學，實驗室總面積5600m 2；擁有固定資產(chǎn)4500余萬元，大型儀器設備43臺件。

在中國礦業(yè)大學（北京），實驗室面積1660m2，擁有固定資產(chǎn)2900余萬元。

（1）深部巖體力學特性及基本理論試驗系統(tǒng)

主要設備儀器包括：高壓巖石三軸試驗機、巖石剪切流變儀、巖石扭轉試驗機、巖石靜動態(tài)伺服試驗機、多功能巖土動力試驗系統(tǒng)、霍普金森壓桿動力試驗系統(tǒng)、拉壓真三軸及巖爆試驗設備系統(tǒng)、數(shù)字式電荷載實驗儀、深部煤巖T-P耦合化學效應實驗系統(tǒng)等。

（2）深部土、凍土力學性質及基本理論試驗系統(tǒng)

主要設備儀器包括：高壓土三軸試驗機、高壓土直殘剪試驗機、GDS土高壓三軸試驗系統(tǒng)、大尺度高壓凍土靜動態(tài)三軸伺服試驗機、大型低溫恒溫試驗箱、凍土凍脹機理與控制試驗系統(tǒng)等。

（3）深部巖土工程物理模擬試驗系統(tǒng)

主要設備儀器包括：復雜條件下深部地下工程模擬試驗系統(tǒng)、大型多功能豎井模擬試驗系統(tǒng)、深井井壁模擬試驗系統(tǒng)、受控定向鉆進系統(tǒng)等。

（4）深部巖體工程原位檢測試驗系統(tǒng)

主要設備儀器包括：深部巖土體鉆孔地質雷達探測儀、多通道地震儀、遙測數(shù)字地震儀、表面地質雷達探測儀、專用聲發(fā)射系統(tǒng)等。

（5）試驗研究測試分析系統(tǒng)

主要設備儀器包括：低溫恒溫制冷系統(tǒng)、高壓恒壓液壓加載系統(tǒng)、TTM熱輻射掃描儀、高精度視頻掃描儀、聲波測試儀、高速攝像機、高端紅外熱像儀、高能激振器；日本產(chǎn)動態(tài)應變儀、高速高精度靜態(tài)應變儀、超動態(tài)應變分析系統(tǒng)、高精度動態(tài)應變儀、氣相色譜儀、氮氫空一體機。

（6）數(shù)值模擬與分析系統(tǒng)

主要軟件系統(tǒng)包括：工作站、ABAQUS、ANSYS、FLAC、UDEC、GTS以及數(shù)字圖像處理系統(tǒng)等。