CN112504832B - 高压硬岩破裂过程真三轴实时扫描ct测试装置及方法 - Google Patents

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Abstract

一种高压硬岩破裂过程真三轴实时扫描CT测试装置及方法，装置包括刚性框架与横梁、横梁升降导向立柱与驱动油缸、上下加载基座、上下基座回转驱动平台、高能加速器CT射线源与探测源、四台作动器，上下加载基座各配置两台作动器，四台作动器整体以45°倾斜分布，在上下加载基座之间配合支撑筒构成压力室，压力室位于CT射线源与探测源中间，压力室可360°水平转动。方法为：制备试样组合体，通过CT设备扫描空置压力室，为后续图像处理提供参考数据；将试样组合体置于压力室腔室内，控制刚性横梁下降直至压力室封闭；对中夹紧试样组合体，压力室旋转，通过CT设备获取试样三维图像；施加真三轴应力，压力室旋转，通过CT设备获取试样各应力条件下的三维图像。

Description

高压硬岩破裂过程真三轴实时扫描CT测试装置及方法
技术领域
本发明属于岩石力学技术领域，特别是涉及一种高压硬岩破裂过程真三轴实时扫描CT测试装置及方法。
背景技术
随着社会经济建设不断发展，深部岩体工程越来越多，并且深部岩体有着“三高一扰动”的特征，即深部岩体处于高地应力、高地温和高渗透压的复杂地质环境，当深部岩体受到工程开挖行为扰动时，初始地应力状态发生变化，局部应力集中引起岩体的变形和破裂。因此，描述岩体内部三维结构在真三轴应力状态下的变化特征，并阐明真三轴应力路径下的变形破裂机制，对于深部岩体工程安全具有至关重要的作用。
CT技术(计算机断层成像技术)作为一种无损检测技术，可直接获取岩石试样内部的三维结构特征，其扫描结果可弥补岩石内部缺陷在细观尺度(几微米到几百个微米)的研究空缺。在位CT技术(边加载边扫描)在岩石破裂过程研究方面具有优越性，被广泛用于观测岩石在加载条件下的内部结构演化特征。
近几年发展起来的高能加速器CT岩石力学试验系统，虽然满足了岩石在单轴压缩和常规三轴压缩条件下的加载扫描要求，但仍然无法满足深部岩体在真三轴应力加载条件下破裂全过程的实时扫描要求。
对于深部岩体在真三向应力状态下的破裂试验研究，学者们研制了不同类型的真三轴加载试验机，包括刚性加载试验机、柔性加载试验机和刚柔混合加载试验机三类，特别是近两年研发的全应力应变型硬岩真三轴试验系统，采用两个刚性加载边界和一个柔性加载边界的混合模式进行加载，能够获取标准尺寸硬岩试样在真三轴应力条件下的全应力应变曲线，但却无法满足深部脆性硬岩在静态加载条件下破裂全过程的直接观测要求。
因此，实现高压硬岩在真三轴加载条件下破裂过程的可视化势在必行，但想要实现该目标必须要克服以下两大关键问题：①、如何实现硬岩试样在真三向加载情况下的CT穿透成像；②、如何实现真三轴加载压力室的旋转成像。
对于问题①，关键在于真三轴加载压力室的结构合理性，该真三轴加载压力室必须既能保证硬岩试样的真三向加载状态，又能保证该加载状态下的CT穿透性和成像精度。
对于问题②，关键在于真三轴加载压力室与CT设备的配合，该配合必须既能保证真三轴加载压力室与CT设备的相对转动，又能保证真三轴加载压力室在旋转时的控制精度。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种高压硬岩破裂过程真三轴实时扫描CT测试装置及方法，有效满足了深部岩体在真三轴应力加载条件下破裂全过程的实时扫描要求，有效满足了深部脆性硬岩在静态加载条件下破裂全过程的直接观测要求。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种高压硬岩破裂过程真三轴实时扫描CT测试装置，包括刚性框架、刚性横梁、横梁升降导向立柱、横梁升降驱动油缸、上加载基座、上基座回转驱动平台、下加载基座、下基座回转驱动平台、第一大主应力作动器、第二大主应力作动器、第一中主应力作动器、第二中主应力作动器、高能加速器CT射线源及高能加速器CT探测源；所述下基座回转驱动平台水平安装在刚性框架的底座上表面，所述下加载基座竖直安装在下基座回转驱动平台顶端，下加载基座在下基座回转驱动平台的驱动下可进行回转运动；所述刚性横梁水平设置在刚性框架的顶板下方，刚性横梁与刚性框架的底板之间通过四根竖直设置的横梁升降驱动油缸进行支撑连接，在刚性横梁上均布开设有四处横梁升降导向孔，每一处横梁升降导向孔内均竖直穿装有一根横梁升降导向立柱，横梁升降导向立柱的上下两端分别固连在刚性框架的顶板和底座上；所述上基座回转驱动平台水平安装在刚性框架的顶板下表面，上基座回转驱动平台与下基座回转驱动平台同轴设置，所述上加载基座竖直安装在上基座回转驱动平台底端，上加载基座在上基座回转驱动平台的驱动下可进行回转运动；在所述上加载基座的下表面开设有压力室上半凹槽，在所述下加载基座的上表面开设有压力室下半凹槽，在压力室下半凹槽内竖直安装有压力室内支撑筒，压力室内支撑筒向上延伸出压力室下半凹槽；在所述压力室内支撑筒外部固定套装有压力室外支撑筒，压力室外支撑筒的轴向长度小于压力室内支撑筒的轴向长度；当所述上加载基座下降并使压力室上半凹槽扣合在压力室内支撑筒的上筒口时，在上加载基座、压力室内支撑筒及下加载基座之间形成的密封空间构成压力室内腔；在所述下加载基座内开设有围压加载供油孔，围压加载供油孔的内端孔口与压力室内腔相连通，围压加载供油孔的外端孔口通过管路与外置的围压加载用注射泵相连通；所述第一大主应力作动器和第一中主应力作动器左右对称安装在上加载基座上，第一大主应力作动器和第一中主应力作动器均呈45°倾角设置，第一大主应力作动器和第一中主应力作动器的活塞杆均延伸至压力室上半凹槽内；所述第二大主应力作动器和第二中主应力作动器左右对称安装在下加载基座上，第二大主应力作动器和第二中主应力作动器均呈45°倾角设置，第二大主应力作动器和第二中主应力作动器的活塞杆均延伸至压力室下半凹槽内；当所述压力室上半凹槽扣合在压力室内支撑筒的上筒口时，所述第一大主应力作动器与第二大主应力作动器同轴分布，所述第一中主应力作动器与第二中主应力作动器同轴分布；所述高能加速器CT射线源和高能加速器CT探测源均设置在刚性框架的底座上，高能加速器CT射线源与高能加速器CT探测源正对设置，所述压力室内腔位于高能加速器CT射线源与高能加速器CT探测源正中间。
所述第一大主应力作动器和第一中主应力作动器的驱动控制系统以箱式结构集成设置在上加载基座上；所述第二大主应力作动器和第二中主应力作动器的驱动控制系统以箱式结构集成设置在下加载基座上。
在所述第一大主应力作动器、第二大主应力作动器、第一中主应力作动器和第二中主应力作动器的活塞杆端部均安装有可拆卸的刚性压头。
所述第一大主应力作动器、第二大主应力作动器、第一中主应力作动器及第二中主应力作动器的最大输出载荷设定为3000kN，围压的最大载荷设定为50MPa。
在所述第一大主应力作动器、第二大主应力作动器、第一中主应力作动器和第二中主应力作动器的活塞杆上均配置有用于测量活塞杆伸缩量的位移传感器。
所述第一大主应力作动器、第二大主应力作动器、第一中主应力作动器和第二中主应力作动器可为自制件或市购件。
在所述压力室内支撑筒的内侧设置有用于测量围压载荷的压力传感器，该压力传感器的量程为0～100MPa。
所述压力室内支撑筒和压力室外支撑筒的材质为高强铝合金或钛合金。
所述高能加速器CT射线源和高能加速器CT探测源均通过多功能支架安装在刚性框架的底座上，高能加速器CT射线源和高能加速器CT探测源在多功能支架的驱动下可进行升降运动和平移运动，多功能支架可为自制件或市购件。
一种高压硬岩破裂过程真三轴实时扫描CT测试方法，采用了所述的高压硬岩破裂过程真三轴实时扫描CT测试装置，包括如下步骤：
步骤一：制备岩石试样；
步骤二：准备一套互扣式夹具，互扣式夹具的材质为高强铝合金，将岩石试样与互扣式夹具组合到一起；
步骤三：准备三套LVDT位移传感器，将三套LVDT位移传感器与岩石试样和互扣式夹具组合到一起，最终形成试样组合体，而三套LVDT位移传感器分别用于在大主应力方向、中主应力方向和小主应力方向上对岩石试样进行体变测量；
步骤四：启动高能加速器CT射线源和高能加速器CT探测源，对开放且空置的压力室内腔进行扫描，一方面确保高能加速器CT设备处于正常使用状态，另一方面为后续图像处理提供参考数据；
步骤五：控制第二大主应力作动器和第二中主应力作动器的活塞杆伸出，直到刚性压头之间形成V型试样放置槽，然后将试样组合体倾斜45°后放入V型试样放置槽内；
步骤六：控制横梁升降驱动油缸的活塞杆回缩，使刚性横梁下降，直到压力室上半凹槽扣合在压力室内支撑筒的上筒口；
步骤七：控制第一大主应力作动器和第一中主应力作动器的活塞杆伸出，直到刚性压头顶靠在试样组合体上；
步骤八：同步对第一大主应力作动器、第二大主应力作动器、第一中主应力作动器和第二中主应力作动器进行位移加载控制，完成试样组合体内的岩石试样精确对中夹紧；
步骤九：启动高能加速器CT射线源和高能加速器CT探测源，先获得岩石试样在当前位置处的投影，然后通过多功能支架调整高能加速器CT射线源和高能加速器CT探测源的高度位置和水平位置，直到获得岩石试样在成像区域中心位置的投影；
步骤十：同步启动上基座回转驱动平台和下基座回转驱动平台，使上加载基座和下加载基座同向同速转动设定角度，进而带动试样组合体同步转动设定角度，每转动一个设定角度后，便保存一份岩石试样的投影，直到试样组合体转动360°后结束投影的获取；
步骤十一：根据获取的所有投影数据进行数据重建，直至生成岩石试样在对中夹紧应力状态下的三维结构图；
步骤十二：启动围压加载用注射泵，向压力室内腔中充入液压油，并进行围压加载，然后启动第一大主应力作动器、第二大主应力作动器、第一中主应力作动器和第二中主应力作动器，使岩石试样处于真三轴加载状态；
步骤十三：在应力加载过程中，当应力增加到某一设定值后，则暂停应力的增加；
步骤十四：启动高能加速器CT射线源和高能加速器CT探测源，然后执行步骤十，直到获得岩石试样在当前应力条件下的三维结构图；
步骤十五：恢复应力的增加，并重复步骤十三和步骤十四，直到获得岩石试样在各个应力条件下的三维结构图。
本发明的有益效果：
本发明的高压硬岩破裂过程真三轴实时扫描CT测试装置及方法，有效满足了深部岩体在真三轴应力加载条件下破裂全过程的实时扫描要求，有效满足了深部脆性硬岩在静态加载条件下破裂全过程的直接观测要求。
附图说明
图1为本发明的高压硬岩破裂过程真三轴实时扫描CT测试装置(初始状态)的立体图；
图2为本发明的高压硬岩破裂过程真三轴实时扫描CT测试装置(初始状态)的正视图；
图3为本发明的高压硬岩破裂过程真三轴实时扫描CT测试装置(加载状态)的立体图；
图4为本发明的高压硬岩破裂过程真三轴实时扫描CT测试装置(加载状态)的正视图；
图中，1—刚性框架，2—刚性横梁，3—横梁升降导向立柱，4—横梁升降驱动油缸，5—上加载基座，6—上基座回转驱动平台，7—下加载基座，8—下基座回转驱动平台，9—第一大主应力作动器，10—第二大主应力作动器，11—第一中主应力作动器，12—第二中主应力作动器，13—高能加速器CT射线源，14—高能加速器CT探测源，15—横梁升降导向孔，16—压力室上半凹槽，17—压力室下半凹槽，18—压力室内支撑筒，19—压力室外支撑筒，20—压力室内腔，21—围压加载供油孔，22—驱动控制系统，23—刚性压头，24—试样组合体。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
如图1～4所示，一种高压硬岩破裂过程真三轴实时扫描CT测试装置，包括刚性框架1、刚性横梁2、横梁升降导向立柱3、横梁升降驱动油缸4、上加载基座5、上基座回转驱动平台6、下加载基座7、下基座回转驱动平台8、第一大主应力作动器9、第二大主应力作动器10、第一中主应力作动器11、第二中主应力作动器12、高能加速器CT射线源13及高能加速器CT探测源14；所述下基座回转驱动平台8水平安装在刚性框架1的底座上表面，所述下加载基座7竖直安装在下基座回转驱动平台8顶端，下加载基座7在下基座回转驱动平台8的驱动下可进行回转运动；所述刚性横梁2水平设置在刚性框架1的顶板下方，刚性横梁2与刚性框架1的底板之间通过四根竖直设置的横梁升降驱动油缸4进行支撑连接，在刚性横梁2上均布开设有四处横梁升降导向孔15，每一处横梁升降导向孔15内均竖直穿装有一根横梁升降导向立柱3，横梁升降导向立柱3的上下两端分别固连在刚性框架1的顶板和底座上；所述上基座回转驱动平台6水平安装在刚性框架1的顶板下表面，上基座回转驱动平台6与下基座回转驱动平台8同轴设置，所述上加载基座5竖直安装在上基座回转驱动平台6底端，上加载基座5在上基座回转驱动平台6的驱动下可进行回转运动；在所述上加载基座5的下表面开设有压力室上半凹槽16，在所述下加载基座7的上表面开设有压力室下半凹槽17，在压力室下半凹槽17内竖直安装有压力室内支撑筒18，压力室内支撑筒18向上延伸出压力室下半凹槽17；在所述压力室内支撑筒18外部固定套装有压力室外支撑筒19，压力室外支撑筒19的轴向长度小于压力室内支撑筒18的轴向长度；当所述上加载基座5下降并使压力室上半凹槽16扣合在压力室内支撑筒18的上筒口时，在上加载基座5、压力室内支撑筒18及下加载基座7之间形成的密封空间构成压力室内腔20；在所述下加载基座7内开设有围压加载供油孔21，围压加载供油孔21的内端孔口与压力室内腔20相连通，围压加载供油孔21的外端孔口通过管路与外置的围压加载用注射泵相连通；所述第一大主应力作动器9和第一中主应力作动器11左右对称安装在上加载基座5上，第一大主应力作动器9和第一中主应力作动器11均呈45°倾角设置，第一大主应力作动器9和第一中主应力作动器11的活塞杆均延伸至压力室上半凹槽16内；所述第二大主应力作动器10和第二中主应力作动器12左右对称安装在下加载基座7上，第二大主应力作动器10和第二中主应力作动器12均呈45°倾角设置，第二大主应力作动器10和第二中主应力作动器12的活塞杆均延伸至压力室下半凹槽17内；当所述压力室上半凹槽16扣合在压力室内支撑筒18的上筒口时，所述第一大主应力作动器9与第二大主应力作动器10同轴分布，所述第一中主应力作动器11与第二中主应力作动器12同轴分布；所述高能加速器CT射线源13和高能加速器CT探测源14均设置在刚性框架1的底座上，高能加速器CT射线源13与高能加速器CT探测源14正对设置，所述压力室内腔20位于高能加速器CT射线源13与高能加速器CT探测源14正中间。
所述第一大主应力作动器9和第一中主应力作动器11的驱动控制系统22以箱式结构集成设置在上加载基座5上；所述第二大主应力作动器10和第二中主应力作动器12的驱动控制系统22以箱式结构集成设置在下加载基座7上。
在所述第一大主应力作动器9、第二大主应力作动器10、第一中主应力作动器11和第二中主应力作动器12的活塞杆端部均安装有可拆卸的刚性压头23。
所述第一大主应力作动器9、第二大主应力作动器10、第一中主应力作动器11及第二中主应力作动器12的最大输出载荷设定为3000kN，围压的最大载荷设定为50MPa。
在所述第一大主应力作动器9、第二大主应力作动器10、第一中主应力作动器11和第二中主应力作动器12的活塞杆上均配置有用于测量活塞杆伸缩量的位移传感器。
所述第一大主应力作动器9、第二大主应力作动器10、第一中主应力作动器11和第二中主应力作动器12可为自制件或市购件。
在所述压力室内支撑筒18的内侧设置有用于测量围压载荷的压力传感器，该压力传感器的量程为0～100MPa。
所述压力室内支撑筒18和压力室外支撑筒19的材质为高强铝合金或钛合金，也可以是对射线衰减影响较小的其他材质。
所述高能加速器CT射线源13和高能加速器CT探测源14均通过多功能支架安装在刚性框架1的底座上，高能加速器CT射线源13和高能加速器CT探测源14在多功能支架的驱动下可进行升降运动和平移运动，多功能支架可为自制件或市购件。
一种高压硬岩破裂过程真三轴实时扫描CT测试方法，采用了所述的高压硬岩破裂过程真三轴实时扫描CT测试装置，包括如下步骤：
步骤一：制备岩石试样；具体的，岩石试样的尺寸为50mm×50mm×100mm；
步骤二：准备一套互扣式夹具，互扣式夹具的材质为高强铝合金，将岩石试样与互扣式夹具组合到一起；
步骤三：准备三套LVDT位移传感器，将三套LVDT位移传感器与岩石试样和互扣式夹具组合到一起，最终形成试样组合体23，而三套LVDT位移传感器分别用于在大主应力方向、中主应力方向和小主应力方向上对岩石试样进行体变测量；
步骤四：启动高能加速器CT射线源13和高能加速器CT探测源14，对开放且空置的压力室内腔20进行扫描，一方面确保高能加速器CT设备处于正常使用状态，另一方面为后续图像处理提供参考数据；
步骤五：控制第二大主应力作动器10和第二中主应力作动器12的活塞杆伸出，直到刚性压头23之间形成V型试样放置槽，然后将试样组合体23倾斜45°后放入V型试样放置槽内；
步骤六：控制横梁升降驱动油缸4的活塞杆回缩，使刚性横梁2下降，直到压力室上半凹槽16扣合在压力室内支撑筒18的上筒口；
步骤七：控制第一大主应力作动器9和第一中主应力作动器11的活塞杆伸出，直到刚性压头23顶靠在试样组合体23上；
步骤八：同步对第一大主应力作动器9、第二大主应力作动器10、第一中主应力作动器11和第二中主应力作动器12进行位移加载控制，完成试样组合体23内的岩石试样精确对中夹紧；
步骤九：启动高能加速器CT射线源13和高能加速器CT探测源14，先获得岩石试样在当前位置处的投影，然后通过多功能支架调整高能加速器CT射线源13和高能加速器CT探测源14的高度位置和水平位置，直到获得岩石试样在成像区域中心位置的投影；
步骤十：同步启动上基座回转驱动平台6和下基座回转驱动平台8，使上加载基座5和下加载基座7同向同速转动设定角度，进而带动试样组合体23同步转动设定角度，每转动一个设定角度后，便保存一份岩石试样的投影，直到试样组合体23转动360°后结束投影的获取；
步骤十一：根据获取的所有投影数据进行数据重建，直至生成岩石试样在对中夹紧应力状态下的三维结构图；
步骤十二：启动围压加载用注射泵，向压力室内腔20中充入液压油，并进行围压加载，然后启动第一大主应力作动器9、第二大主应力作动器10、第一中主应力作动器11和第二中主应力作动器12，使岩石试样处于真三轴加载状态；
步骤十三：在应力加载过程中，当应力增加到某一设定值后，则暂停应力的增加；
步骤十四：启动高能加速器CT射线源13和高能加速器CT探测源14，然后执行步骤十，直到获得岩石试样在当前应力条件下的三维结构图；
步骤十五：恢复应力的增加，并重复步骤十三和步骤十四，直到获得岩石试样在各个应力条件下的三维结构图。
实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。

Claims (10)

1.一种高压硬岩破裂过程真三轴实时扫描CT测试装置，其特征在于：包括刚性框架、刚性横梁、横梁升降导向立柱、横梁升降驱动油缸、上加载基座、上基座回转驱动平台、下加载基座、下基座回转驱动平台、第一大主应力作动器、第二大主应力作动器、第一中主应力作动器、第二中主应力作动器、高能加速器CT射线源及高能加速器CT探测源；所述下基座回转驱动平台水平安装在刚性框架的底座上表面，所述下加载基座竖直安装在下基座回转驱动平台顶端，下加载基座在下基座回转驱动平台的驱动下可进行回转运动；所述刚性横梁水平设置在刚性框架的顶板下方，刚性横梁与刚性框架的底板之间通过四根竖直设置的横梁升降驱动油缸进行支撑连接，在刚性横梁上均布开设有四处横梁升降导向孔，每一处横梁升降导向孔内均竖直穿装有一根横梁升降导向立柱，横梁升降导向立柱的上下两端分别固连在刚性框架的顶板和底座上；所述上基座回转驱动平台水平安装在刚性框架的顶板下表面，上基座回转驱动平台与下基座回转驱动平台同轴设置，所述上加载基座竖直安装在上基座回转驱动平台底端，上加载基座在上基座回转驱动平台的驱动下可进行回转运动；在所述上加载基座的下表面开设有压力室上半凹槽，在所述下加载基座的上表面开设有压力室下半凹槽，在压力室下半凹槽内竖直安装有压力室内支撑筒，压力室内支撑筒向上延伸出压力室下半凹槽；在所述压力室内支撑筒外部固定套装有压力室外支撑筒，压力室外支撑筒的轴向长度小于压力室内支撑筒的轴向长度；当所述上加载基座下降并使压力室上半凹槽扣合在压力室内支撑筒的上筒口时，在上加载基座、压力室内支撑筒及下加载基座之间形成的密封空间构成压力室内腔；在所述下加载基座内开设有围压加载供油孔，围压加载供油孔的内端孔口与压力室内腔相连通，围压加载供油孔的外端孔口通过管路与外置的围压加载用注射泵相连通；所述第一大主应力作动器和第一中主应力作动器左右对称安装在上加载基座上，第一大主应力作动器和第一中主应力作动器均呈45°倾角设置，第一大主应力作动器和第一中主应力作动器的活塞杆均延伸至压力室上半凹槽内；所述第二大主应力作动器和第二中主应力作动器左右对称安装在下加载基座上，第二大主应力作动器和第二中主应力作动器均呈45°倾角设置，第二大主应力作动器和第二中主应力作动器的活塞杆均延伸至压力室下半凹槽内；当所述压力室上半凹槽扣合在压力室内支撑筒的上筒口时，所述第一大主应力作动器与第二大主应力作动器同轴分布，所述第一中主应力作动器与第二中主应力作动器同轴分布；所述高能加速器CT射线源和高能加速器CT探测源均设置在刚性框架的底座上，高能加速器CT射线源与高能加速器CT探测源正对设置，所述压力室内腔位于高能加速器CT射线源与高能加速器CT探测源正中间。
2.根据权利要求1所述的一种高压硬岩破裂过程真三轴实时扫描CT测试装置，其特征在于：所述第一大主应力作动器和第一中主应力作动器的驱动控制系统以箱式结构集成设置在上加载基座上；所述第二大主应力作动器和第二中主应力作动器的驱动控制系统以箱式结构集成设置在下加载基座上。
3.根据权利要求1所述的一种高压硬岩破裂过程真三轴实时扫描CT测试装置，其特征在于：在所述第一大主应力作动器、第二大主应力作动器、第一中主应力作动器和第二中主应力作动器的活塞杆端部均安装有可拆卸的刚性压头。
4.根据权利要求1所述的一种高压硬岩破裂过程真三轴实时扫描CT测试装置，其特征在于：所述第一大主应力作动器、第二大主应力作动器、第一中主应力作动器及第二中主应力作动器的最大输出载荷设定为3000kN，围压的最大载荷设定为50MPa。
5.根据权利要求1所述的一种高压硬岩破裂过程真三轴实时扫描CT测试装置，其特征在于：在所述第一大主应力作动器、第二大主应力作动器、第一中主应力作动器和第二中主应力作动器的活塞杆上均配置有用于测量活塞杆伸缩量的位移传感器。
6.根据权利要求1所述的一种高压硬岩破裂过程真三轴实时扫描CT测试装置，其特征在于：所述第一大主应力作动器、第二大主应力作动器、第一中主应力作动器和第二中主应力作动器可为自制件或市购件。
7.根据权利要求1所述的一种高压硬岩破裂过程真三轴实时扫描CT测试装置，其特征在于：在所述压力室内支撑筒的内侧设置有用于测量围压载荷的压力传感器，该压力传感器的量程为0～100MPa。
8.根据权利要求1所述的一种高压硬岩破裂过程真三轴实时扫描CT测试装置，其特征在于：所述压力室内支撑筒和压力室外支撑筒的材质为高强铝合金或钛合金。
9.根据权利要求1所述的一种高压硬岩破裂过程真三轴实时扫描CT测试装置，其特征在于：所述高能加速器CT射线源和高能加速器CT探测源均通过多功能支架安装在刚性框架的底座上，高能加速器CT射线源和高能加速器CT探测源在多功能支架的驱动下可进行升降运动和平移运动，多功能支架可为自制件或市购件。
10.一种高压硬岩破裂过程真三轴实时扫描CT测试方法，采用了权利要求1所述的高压硬岩破裂过程真三轴实时扫描CT测试装置，其特征在于包括如下步骤：
步骤一：制备岩石试样；
步骤二：准备一套互扣式夹具，互扣式夹具的材质为高强铝合金，将岩石试样与互扣式夹具组合到一起；
步骤三：准备三套LVDT位移传感器，将三套LVDT位移传感器与岩石试样和互扣式夹具组合到一起，最终形成试样组合体，而三套LVDT位移传感器分别用于在大主应力方向、中主应力方向和小主应力方向上对岩石试样进行体变测量；
步骤四：启动高能加速器CT射线源和高能加速器CT探测源，对开放且空置的压力室内腔进行扫描，一方面确保高能加速器CT设备处于正常使用状态，另一方面为后续图像处理提供参考数据；
步骤五：控制第二大主应力作动器和第二中主应力作动器的活塞杆伸出，直到刚性压头之间形成V型试样放置槽，然后将试样组合体倾斜45°后放入V型试样放置槽内；
步骤六：控制横梁升降驱动油缸的活塞杆回缩，使刚性横梁下降，直到压力室上半凹槽扣合在压力室内支撑筒的上筒口；
步骤七：控制第一大主应力作动器和第一中主应力作动器的活塞杆伸出，直到刚性压头顶靠在试样组合体上；
步骤八：同步对第一大主应力作动器、第二大主应力作动器、第一中主应力作动器和第二中主应力作动器进行位移加载控制，完成试样组合体内的岩石试样精确对中夹紧；
步骤九：启动高能加速器CT射线源和高能加速器CT探测源，先获得岩石试样在当前位置处的投影，然后通过多功能支架调整高能加速器CT射线源和高能加速器CT探测源的高度位置和水平位置，直到获得岩石试样在成像区域中心位置的投影；
步骤十：同步启动上基座回转驱动平台和下基座回转驱动平台，使上加载基座和下加载基座同向同速转动设定角度，进而带动试样组合体同步转动设定角度，每转动一个设定角度后，便保存一份岩石试样的投影，直到试样组合体转动360°后结束投影的获取；
步骤十一：根据获取的所有投影数据进行数据重建，直至生成岩石试样在对中夹紧应力状态下的三维结构图；
步骤十二：启动围压加载用注射泵，向压力室内腔中充入液压油，并进行围压加载，然后启动第一大主应力作动器、第二大主应力作动器、第一中主应力作动器和第二中主应力作动器，使岩石试样处于真三轴加载状态；
步骤十三：在应力加载过程中，当应力增加到某一设定值后，则暂停应力的增加；
步骤十四：启动高能加速器CT射线源和高能加速器CT探测源，然后执行步骤十，直到获得岩石试样在当前应力条件下的三维结构图；
步骤十五：恢复应力的增加，并重复步骤十三和步骤十四，直到获得岩石试样在各个应力条件下的三维结构图。
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