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[發(fā)明專利]一種帶動(dòng)力局部載荷作用的巖石強(qiáng)度測試系統(tǒng)與測試方法在審

專利信息
申請?zhí)枺?/td> 201810016367.0 申請日: 2018-01-08
公開(公告)號(hào): CN108106941A 公開(公告)日: 2018-06-01
發(fā)明(設(shè)計(jì))人: 林春;俞縉;陳旭;蔡燕燕;劉士雨 申請(專利權(quán))人: 華僑大學(xué)
主分類號(hào): G01N3/08 分類號(hào): G01N3/08;G01N3/12
代理公司: 廈門市首創(chuàng)君合專利事務(wù)所有限公司 35204 代理人: 張松亭;楊鍇
地址: 362000 福建省*** 國省代碼: 福建;35
權(quán)利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關(guān)鍵詞: 巖石強(qiáng)度測試 局部荷載 局部載荷 局部作用 巖石力學(xué)性質(zhì) 測試 試驗(yàn)數(shù)據(jù) 伺服控制 系統(tǒng)同步 系統(tǒng)穩(wěn)定 巖石力學(xué) 巖石試樣 軸向荷載 自動(dòng)采集 常規(guī)的 高頻率 桿對(duì) 加載 深部 圍壓 軸向 施加 研究
【權(quán)利要求書】:

1.一種帶動(dòng)力局部載荷作用的巖石強(qiáng)度測試系統(tǒng),其特征在于,包括主加載框架、軸壓系統(tǒng)、動(dòng)載局部作用圍壓系統(tǒng),動(dòng)載局部作用圍壓系統(tǒng)設(shè)置有動(dòng)載局部作用壓力室、動(dòng)載局部作用桿,動(dòng)載局部作用壓力室包括壓力室主體、橡皮套筒、上壓塊、下壓塊,橡皮套筒設(shè)置于壓力室主體的內(nèi)壁,與壓力室主體圍成油壓腔,壓力室主體開設(shè)有與油壓腔相通的進(jìn)油口,巖石試樣設(shè)置在橡皮套筒內(nèi),上壓塊、下壓塊分別從壓力室主體的上端、下端穿入,與巖石試樣的上表面、下表面相抵;動(dòng)載局部作用桿的一端與軸壓系統(tǒng)連接,另一端與上壓塊連接,軸壓系統(tǒng)通過動(dòng)載局部作用桿向巖石試樣施加動(dòng)力局部載荷。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶動(dòng)力局部載荷作用的巖石強(qiáng)度測試系統(tǒng),其特征在于,壓力室主體包括壓力室套筒、壓力室上蓋、壓力室下蓋,壓力室上蓋、壓力室下蓋分別密封設(shè)置于壓力室套筒的上端開口與下端開口;壓力室上蓋、壓力室下蓋分別開設(shè)有通孔,上壓塊、下壓塊分別從壓力室上蓋、壓力室下蓋的通孔穿入。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶動(dòng)力局部載荷作用的巖石強(qiáng)度測試系統(tǒng),其特征在于,軸壓系統(tǒng)包括加載頂油缸、加載底油缸、位移傳感器、動(dòng)載力傳感器,加載頂油缸設(shè)置在主加載框架頂部,加載底油缸設(shè)置在主加載框架的底座上,位于動(dòng)載局部作用壓力室的下方,位移傳感器設(shè)置于動(dòng)載頂油缸上,用于采集軸向位移數(shù)據(jù),動(dòng)載力傳感器設(shè)置于加載頂油缸的輸出端,用于采集動(dòng)力局部荷載的大小。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶動(dòng)力局部載荷作用的巖石強(qiáng)度測試系統(tǒng),其特征在于,動(dòng)載局部作用圍壓系統(tǒng)包括動(dòng)載局部作用加載框架、動(dòng)載局部作用壓力室、動(dòng)載局部作用桿、負(fù)荷傳感器,動(dòng)載局部作用加載框架安裝于加載頂油缸的輸出端,動(dòng)載局部作用桿穿設(shè)于動(dòng)載局部作用加載框架,一端與加載頂油缸的輸出端連接,另一端與上壓塊連接,負(fù)荷傳感器設(shè)置于動(dòng)載局部作用加載框架下表面,用于采集軸向荷載數(shù)據(jù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶動(dòng)力局部載荷作用的巖石強(qiáng)度測試系統(tǒng),其特征在于,動(dòng)載局部作用圍壓系統(tǒng)還包括動(dòng)載局部作用小車,動(dòng)載局部作用小車通過滑軌與主加載框架滑動(dòng)連接;設(shè)置為一體的動(dòng)載局部作用加載框架、動(dòng)載局部作用壓力室、動(dòng)載局部作用桿安裝于動(dòng)載局部作用小車上。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶動(dòng)力局部載荷作用的巖石強(qiáng)度測試系統(tǒng),其特征在于,還包括不帶動(dòng)力局部載荷作用的圍壓室、通過滑軌與主加載框架滑動(dòng)連接的常規(guī)測試小車;使用圍壓室時(shí),將設(shè)置為一體的動(dòng)載局部作用加載框架、動(dòng)載局部作用壓力室、動(dòng)載局部作用桿從主加載框架解除連接,并將動(dòng)載局部作用小車推出,然后將安裝有圍壓室的常規(guī)測試小車推入,將圍壓室與主加載框架連接。

7.一種帶動(dòng)力局部載荷作用的巖石強(qiáng)度測試方法,其特征在于,使用權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的巖石強(qiáng)度測試系統(tǒng),步驟如下:

1)試樣安裝:

在巖石試樣表面貼上用于檢測軸向變形的應(yīng)變片,裝入動(dòng)載局部作用壓力室內(nèi),將動(dòng)載局部作用加載框架、動(dòng)載局部作用壓力室、動(dòng)載局部作用桿安裝于主加載框架上;

2)軸向加載及動(dòng)荷載加載:

先將動(dòng)載局部作用壓力室內(nèi)充滿油,然后控制并施加一級(jí)圍壓,保持恒定;接著施加軸向荷載并記錄數(shù)據(jù),當(dāng)加載到目標(biāo)軸向荷載時(shí),控制加載動(dòng)力局部荷載。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的帶動(dòng)力局部載荷作用的巖石強(qiáng)度測試方法,其特征在于,試驗(yàn)完成后進(jìn)行拆卸:將動(dòng)載局部作用桿提升至初始位置,卸軸壓至約0.5MPa,卸圍壓至0MPa,將加載底油缸下降至初始位置。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的帶動(dòng)力局部載荷作用的巖石強(qiáng)度測試方法,其特征在于,進(jìn)一地,步驟1)中,將動(dòng)載局部作用壓力室安裝于動(dòng)載局部作用小車上,將動(dòng)載局部作用桿與上壓塊連接,推入動(dòng)載局部作用小車,連接數(shù)據(jù)線及油管,完成試樣安裝;

步驟2)中,動(dòng)力局部荷載以一定的頻率或幅度作用于巖石試樣,并且在施加動(dòng)力局部荷載時(shí)逐漸卸除軸向荷載或者圍壓;

步驟3)中,將動(dòng)載局部作用小車推出,缷下巖石試樣,試驗(yàn)完成。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的帶動(dòng)力局部載荷作用的巖石強(qiáng)度測試方法,其特征在于,動(dòng)力局部荷載所施加的最大荷載為300KN,最高頻率為70Hz;動(dòng)力局部荷載的波形為正弦波、三角波或方波。

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