CN106769511A - 岩石湿度、温度、力耦合流变环境试验系统 - Google Patents

岩石湿度、温度、力耦合流变环境试验系统 Download PDF

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唐世斌
于超云
唐春安
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Abstract

岩石湿度、温度、力耦合流变环境试验系统，在底座上固定有立柱，在立柱的上端有横梁，横梁上有与液压控制装置相接的液压缸，与液压缸相配的活塞杆的外端头连接有压力传感器，压力传感器的下方位于底座上设有多个叠摞的调整块，位于上端的调整块上固定有承台柱，承台柱上端设有试验箱；试验箱包括箱体，箱体的底面设有与承台柱相配的凹槽，承台柱的上部位于所述的凹槽内；箱体的底面内侧有放入下垫板的凹槽，下垫板位于所述的凹槽内；箱体的上口处配有上盖，上盖上有气孔和向箱体内供汽的汽管；汽管依次接加热装置和雾化装置；在上盖的上面和下面中间位置均有凸台，上面的凸台配有压头，下面的凸台配有上垫板。本发明的系统整体结构简单，易操作。

Description

岩石湿度、温度、力耦合流变环境试验系统
技术领域
本发明属于岩石力学试验技术领域，涉及一种岩石湿度、温度、力耦合流变环境试验系统，适用于再现高温高湿度环境条件下岩石蠕变损伤破坏全过程。
背景技术
目前人们对水岩相互作用的情况关注较多,但对湿度环境下岩石的长期力学行为研究较少。事实上，在地下工程中，由于开挖导致新揭露的地下洞室的围岩处于高温高湿度的环境中，在多重环境因素作用下，导致岩石长期力学特性的弱化，从而使得岩体工程的稳定性和使用寿命降低。因此，为了真实模拟复杂的地下环境，拟设计一种岩石受湿度、温度、力耦合作用的蠕变试验系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、操作方便、可了解岩石长期在不同温度、不同湿度条件下力学特性的岩石湿度、温度、力耦合流变环境试验系统，克服现有技术的不足。
本发明的岩石湿度、温度、力耦合流变环境试验系统，包括底座，在底座上固定有立柱，在立柱的上端设有横梁，在横梁上设有与液压控制装置相接的液压缸，与液压缸相配的活塞杆的外端头连接有压力传感器，在压力传感器的下方位于底座上设有多个叠摞的调整块，位于上端的调整块上固定有承台柱，在承台柱上端设有试验箱；
所述的试验箱包括箱体，在箱体的底面设有与所述承台柱相配的凹槽，承台柱的上部位于所述的凹槽内；
在箱体的底面内侧有放入下垫板的凹槽，下垫板位于所述的凹槽内；
在箱体的上口处配有上盖，上盖上设有气孔和向箱体内供汽的汽管；汽管依次接有加热装置和雾化装置；在上盖的上面和下面中间位置均有凸台，上面的凸台配有压头，下面的凸台配有上垫板。
本发明的岩石湿度、温度、力耦合流变环境试验系统，使用时，将被测岩体即柱状岩样竖向置于试验箱内，岩样下端面坐落于下垫板上，在岩样上端放置上垫板，上盖下面的凸台位于上垫板上，压头位于上盖上面的凸台上，压力传感器在液压缸的带动下向下移动，向压头、上盖、上垫板和岩样施压并保持设定的压力，根据需要通过汽管向箱体内腔供汽，所供的汽体是通过雾化装置进行雾化并通过加热装置加热后的汽体，保证箱内的温度和湿度控制在设定值，在岩样上设置声发射传感器和应力应变采集传感器，声发射传感器与声发射仪和控制装置相接，应力应变采集传感器与动态应力应变采集仪和控制装置相接，控制装置包括数字控制器、伺服控制器，在整个试验过程中可实时记录岩样在不同温度和不同湿度条件下的变形和破坏过程。岩样受载后的响应转换成信号传输到试验箱外接的声发射仪和动态应力应变采集仪中，最后在计算机上实时显示岩石的应力应变状态以及内部的裂纹扩展过程。本发明的系统整体结构简单，易操作。
附图说明
图1是本发明具体实施方式的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示：本发明的岩石湿度、温度、力耦合流变环境试验系统，包括底座1，在底座1上固定有对称的立柱2，在立柱2的上端固定连接有横梁12，在横梁12上设有与液压控制装置相接的液压缸9，与液压缸9相配的活塞杆的外端头连接有与控制装置相接的压力传感器10。在压力传感器10的下方位于底座1上设有多个叠摞的调整块3，位于上端的调整块3上固定有承台柱20，在承台柱20上端设有试验箱。
试验箱包括箱体18，在箱体18的底面设有与承台柱20相配的凹槽，承台柱20的上部位于该凹槽内。
在箱体18的底面内侧有放入下垫板19的凹槽，下垫板19位于该凹槽内。
在箱体18的上口处配有上盖14，上盖14上设有气孔13和向箱体18内供汽的汽管6；汽管6依次接有与控制装置相接的电加热装置7和雾化装置8。在上盖14的上面和下面中间位置均有凸台，上面的凸台配有压头11，下面的凸台配有上垫板15。
工作过程如下：将被测岩体即柱状岩样16竖向置于试验箱内，岩样16下端面坐落于下垫板19上，在岩样16上端放置上垫板15，上盖14下面的凸台位于上垫板15上，压头11位于上盖14上面的凸台上，压力传感器10在液压缸的带动下向下移动，向压头10、上盖14、上垫板15和岩样16施压并保持设定的压力，根据需要通过汽管6和汽管端头的排汽口5向箱体18内腔供汽，所供的汽体是通过雾化装置8进行雾化并通过加热装置7加热后的汽体，保证箱内的温度和湿度控制在设定值，在岩样16上设置声发射传感器4和应力应变采集传感器17，声发射传感器4与声发射仪和控制装置相接，应力应变采集传感器17与动态应力应变采集仪和控制装置相接，控制装置包括数字控制器、伺服控制器，在整个试验过程中可实时记录岩样在不同温度和不同湿度条件下的变形和破坏过程。岩样受载后的响应转换成信号传输到试验箱外接的声发射仪和动态应力应变采集仪中，最后在计算机上实时显示岩石的应力应变状态以及内部的裂纹扩展过程。本发明的系统整体结构简单，易操作。

Claims (1)

1.一种岩石湿度-温度-力耦合流变环境试验系统，其特征在于：包括底座（1），在底座（1）上固定有立柱（2），在立柱（2）的上端设有横梁（12），在横梁（12）上设有与液压控制装置相接的液压缸（9），与液压缸（9）相配的活塞杆的外端头连接有压力传感器（10），在压力传感器（10）的下方位于底座（1）上设有多个叠摞的调整块（3），位于上端的调整块（3）上固定有承台柱（20），在承台柱（20）上端设有试验箱；
所述的试验箱包括箱体（18），在箱体（18）的底面设有与所述承台柱（20）相配的凹槽，承台柱（20）的上部位于所述的凹槽内；
在箱体（18）的底面内侧有放入下垫板（19）的凹槽，下垫板（19）位于所述的凹槽内；
在箱体的上口处配有上盖（14），上盖（14）上设有气孔（13）和向箱体（18）内供汽的汽管（6）；汽管（6）依次接有加热装置（7）和雾化装置（8）；在上盖（14）的上面和下面中间位置均有凸台，上面的凸台配有压头（11），下面的凸台配有上垫板（15）。
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