[發(fā)明專利]一種室內(nèi)真三軸試驗(yàn)巖樣位置精準(zhǔn)對(duì)中控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810244494.6
• 申請(qǐng)日: 2018-03-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108426768B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮夏庭;趙駿;張希巍;楊成祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/08
• 分類號(hào): G01N3/08
• 代理公司: 沈陽(yáng)東大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21109
• 代理人: 胡曉男

本發(fā)明提供一種室內(nèi)真三軸試驗(yàn)巖樣位置精準(zhǔn)對(duì)中控制方法，包括：初始階段對(duì)中定位：將同軸的兩個(gè)對(duì)稱的作動(dòng)器活塞分為一個(gè)主動(dòng)端和一個(gè)被動(dòng)端，主動(dòng)端的作動(dòng)器活塞以力控為主，被動(dòng)端以位移跟隨加載的方式，以等位移量跟隨主動(dòng)端的作動(dòng)器活塞運(yùn)動(dòng)；加載階段實(shí)時(shí)對(duì)中：將同軸的兩個(gè)對(duì)稱的作動(dòng)器活塞分為一個(gè)主動(dòng)端和一個(gè)被動(dòng)端，主動(dòng)端的作動(dòng)器活塞以力加載或位移加載為主，被動(dòng)端以位移加載的方式，實(shí)時(shí)以等位移量跟隨主動(dòng)端的作動(dòng)器活塞運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明的方法測(cè)量精度高，對(duì)中效果好，操作效率高，實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)加載過(guò)程巖樣精準(zhǔn)對(duì)中定位的目的，通過(guò)這種方法巖樣對(duì)中精確，消除了巖樣偏心加載的現(xiàn)象。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及巖石室內(nèi)加載試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種室內(nèi)真三軸試驗(yàn)巖樣位置精準(zhǔn)對(duì)中控制方法。

背景技術(shù)

真三軸壓縮試驗(yàn)往往分為兩階段，巖樣對(duì)中定位階段和試驗(yàn)加載過(guò)程的對(duì)中實(shí)時(shí)響應(yīng)階段，巖樣對(duì)中定位是為了保證巖樣在進(jìn)行加載試驗(yàn)前便處于加載活塞的幾何中心。試驗(yàn)加載過(guò)程的對(duì)中實(shí)時(shí)響應(yīng)是為了保證巖樣四周活塞前進(jìn)壓縮巖樣過(guò)程巖樣始終處于受力均勻的幾何中心位置。巖樣對(duì)中定位不準(zhǔn)確和加載過(guò)程控制方法的不當(dāng)都會(huì)導(dǎo)致巖樣偏離受力的幾何中心而發(fā)生局部不均勻破壞，使試驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確。

以往的真三軸試驗(yàn)過(guò)程巖樣對(duì)中定位階段，主要利用人力驅(qū)動(dòng)的手壓泵，將液態(tài)油圧入油缸中，控制同一方向?qū)ΨQ活塞前后運(yùn)動(dòng)，使巖樣到達(dá)加載板的幾何中心，這種操作無(wú)疑降低了操作效率，而且對(duì)稱兩油缸中儲(chǔ)存的能量不相等，在打開(kāi)油缸閥門進(jìn)行正常試驗(yàn)加載時(shí)，對(duì)稱油缸中存儲(chǔ)能量較高一邊將會(huì)推動(dòng)活塞使巖樣向能力較低一邊偏移，使巖樣產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)的偏心。

在試驗(yàn)加載過(guò)程的響應(yīng)階段，以往的真三軸通常使用可移動(dòng)加載框架結(jié)構(gòu)，借助反力作用原理實(shí)現(xiàn)同步變形補(bǔ)償，但這種方式加載方法使同軸方向兩端活塞一端為主動(dòng)加載，另一端為被動(dòng)加載，勢(shì)必導(dǎo)致巖樣兩端受力不均，導(dǎo)致偏心現(xiàn)象，尤其進(jìn)行長(zhǎng)期時(shí)效試驗(yàn)時(shí)，這種受力不均導(dǎo)致的偏心現(xiàn)象愈加明顯。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種室內(nèi)真三軸試驗(yàn)巖樣位置精準(zhǔn)對(duì)中控制方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種室內(nèi)真三軸試驗(yàn)巖樣位置精準(zhǔn)對(duì)中控制方法，包括：

初始階段對(duì)中定位：將同軸的兩個(gè)對(duì)稱的作動(dòng)器活塞分為一個(gè)主動(dòng)端和一個(gè)被動(dòng)端，主動(dòng)端的作動(dòng)器活塞以力控為主，被動(dòng)端以位移跟隨加載的方式，以等位移量跟隨主動(dòng)端的作動(dòng)器活塞運(yùn)動(dòng)；

加載階段實(shí)時(shí)對(duì)中：將同軸的兩個(gè)對(duì)稱的作動(dòng)器活塞分為一個(gè)主動(dòng)端和一個(gè)被動(dòng)端，主動(dòng)端的作動(dòng)器活塞以力加載或位移加載為主，被動(dòng)端以位移加載的方式，實(shí)時(shí)以等位移量跟隨主動(dòng)端的作動(dòng)器活塞運(yùn)動(dòng)。

所述初始階段對(duì)中定位，包括：

將對(duì)中基準(zhǔn)進(jìn)行基準(zhǔn)轉(zhuǎn)化，將真三軸壓力室?guī)r樣對(duì)中加載時(shí)應(yīng)該所處的中心位置、上端作動(dòng)器活塞的初始平面位置、下端作動(dòng)器活塞的初始平面位置、左端作動(dòng)器活塞的初始平面位置、右端作動(dòng)器活塞的初始平面位置轉(zhuǎn)化到平面xoy坐標(biāo)系中；

對(duì)上端作動(dòng)器活塞位置與下端作動(dòng)器活塞位置、左端作動(dòng)器活塞位置與右端作動(dòng)器活塞位置，進(jìn)行室內(nèi)真三軸試驗(yàn)前的對(duì)中輔助調(diào)節(jié)，使上端作動(dòng)器活塞和下端作動(dòng)器活塞、左端作動(dòng)器活塞和右端作動(dòng)器活塞運(yùn)動(dòng)至目標(biāo)位置；

進(jìn)行上端作動(dòng)器活塞與下端作動(dòng)器活塞、左端作動(dòng)器活塞與右端作動(dòng)器控制，對(duì)巖樣上下面進(jìn)行預(yù)夾緊、對(duì)巖樣左右面進(jìn)行預(yù)夾緊。

所述對(duì)巖樣上下面進(jìn)行預(yù)夾緊的方法如下：