[發明專利]真三軸試驗方法及系統

在審

• 申請號: 201710029706.4
• 申請日: 2017-01-16
• 公開（公告）號: CN106872330A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 胡大偉;魏天宇;周輝;張傳慶;朱勇;楊凡杰;盧景景;胡明明;王沖;張帆
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;G01N3/08
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 吳開磊

技術領域

本發明涉及土工試驗設備技術領域，具體而言，涉及一種真三軸試驗方法及系統。

背景技術

真三軸試驗系統通常應用于巖土的受力分析試驗中。隨著工程技術的不斷發展，水利水電、地熱開發及石油天然氣開采等傳統巖土工程的復雜程度逐年提高，與此同時，國家也推出一些更具國家戰略意義、更有挑戰性的特殊工程(如放射性核廢料地質封存、二氧化碳地質封存等)。能否實現真三軸耦合試驗的自動化是判定真三軸試驗系統優劣的重要標準。此外，現有技術中的真三軸試驗系統通常只能進行假三軸試驗或簡單的常規三軸試驗不能實現真三軸耦合試驗。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種真三軸試驗系統，通過設置真三軸加載裝置、真三軸施力裝置及數控裝置實現了真三軸耦合試驗，并實現真三軸耦合試驗自動化。

有鑒于此，本發明的另一目的在于提供一種真三軸試驗方法，通過真三軸加載裝置、真三軸施力裝置及數控裝置實現了真三軸耦合試驗，且并實現真三軸耦合試驗自動化。

為實現上述目的，本發明實施例采用如下技術方案：

一種真三軸試驗系統，包括真三軸加載裝置、真三軸施力裝置及數控裝置。

所述真三軸加載裝置包括加載裝置本體、第一計量泵、第二計量泵、第三計量泵、升降計量泵和滲透壓計量泵。所述真三軸施力裝置包括第一活塞、第二活塞、第三活塞、升降活塞、與所述第一活塞匹配的第一缸筒、與所述第二活塞匹配的第二缸筒、與所述升降活塞匹配的升降缸筒、限位千斤頂以及具有容納空間的施力框架。所述數控裝置包括控制裝置、第一位移計、第二位移計以及第三位移計。

所述控制裝置與所述第一位移計、第二位移計、第三位移計、第一計量泵、第二計量泵、第三計量泵、升降計量泵和滲透壓計量泵分別連接。

所述第一活塞設置于所述第一缸筒內，所述第一缸筒安裝于所述施力框架頂部，所述第一缸筒與所述第一計量泵通過管道連通；所述第二活塞設置于所述第二缸筒內，所述第二缸筒安裝于所述施力框架側壁，所述第二缸筒與所述第二計量泵通過管道連通；所述升降活塞設置于所述升降缸筒，所述升降缸筒與所述升降計量泵通過管道連通，所述升降缸筒設置于所述施力框架底部，所述加載裝置本體與所述滲透壓計量泵通過管道連通，所述加載裝置本體設置于所述升降活塞靠近所述第一活塞的一側；所述限位千斤頂安裝于所述施力框架側壁，所述第三計量泵通過管道與所述施力框架的容納空間連通。

所述第一位移計設置于所述第一缸筒的一端以檢測第一缸筒的端部與第一活塞之間位置變化產生的第一信號，所述第二位移計設置于所述第二缸筒的一端以檢測第二缸筒的端部與第二活塞之間位置變化產生的第二信號，所述第三位移計設置于所述加載裝置本體以檢測所述加載裝置本體的位置變化產生第三信號。

所述控制裝置接收所述第一信號、第二信號和第三信號并根據預存算法得到待檢測物品的應變。

可選的，在上述真三軸試驗裝置中，所述加載裝置本體具有密封空間，所述加載裝置本體的密封空間與所述滲透壓計量泵之間通過管道連通，該管道上設置有壓力容器和兩個閥控裝置，所述兩個閥控裝置分別設置于所述壓力容器的兩端，所述壓力容器檢測所述加載裝置本體受到的壓力，所述控制裝置與所述壓力容器連接并獲取所述壓力，所述控制裝置根據所述壓力及預存算法得到待檢測物品的滲透率。

可選的，在上述真三軸試驗裝置中，所述加載裝置本體的密封空間與所述滲透壓計量泵通過兩根管道連通，所述兩根管道的一端與所述滲透壓計量泵連通、另一端與所述加載裝置本體的頂部和底部分別連通，各管道上設置有壓力容器和兩個閥控裝置，所述兩個閥控裝置分別設置于所述壓力容器的兩端，兩個所述壓力容器分別檢測所述加載裝置本體頂部受到的第一壓力和所述加載裝置本體底部受到的第二壓力，所述壓力容器與所述控制裝置連接并獲取所述第一壓力和第二壓力并根據所述第一壓力和第二壓力及預存算法得到待檢測物品的滲透率。

可選的，在上述真三軸試驗裝置中，所述第一缸筒和第一計量泵通過兩根管道連通，所述兩根管道的一端與所述第一計量泵連通、另一端分別與所述第一缸筒的兩端連通。

所述第二缸筒和第二計量泵通過兩根管道連通，所述兩根管道的一端與所述第二計量泵連通、另一端分別與所述第二缸筒的兩端連通。

所述升降缸筒和升降計量泵通過兩根管道連通，所述兩根管道的一端與所述升降計量泵連通、另一端分別與所述升降缸筒的兩端連通。