CN112683677A - 模拟变重力、真空条件下岩土动力学的试验系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于行星地质力学试验技术领域，具体涉及一种模拟变重力、真空条件下岩土动力学的试验系统及方法，解决现有技术中无法实现地外天体原位力学参数获取的问题，其中系统包括岩土动态加载系统、承载平台系统、变形检测装置和总控系统，岩土动态加载系统包括压力室、加载底座、真空度调节装置和轴向压力调节装置，轴向压力调节装置用于提供轴向压力；承载平台系统包括移动平台、动力装置、立柱、螺杆、丝杠螺母、导轨组件和移动平台，螺杆通过联轴器与动力装置的动力输出端连接；移动平台螺纹套设于螺杆，导轨组件装设于立柱；移动平台的水平部用于移动平台；通过本发明可实现地外天体岩土动力学的试验模拟，获得可靠地外天体的原位力学参数。

Description

模拟变重力、真空条件下岩土动力学的试验系统及方法

技术领域

本发明属于行星地质力学试验技术领域，具体涉及一种模拟变重力、真空条件下岩土动力学的试验系统及方法。

背景技术

人口的增长，地球资源的枯竭等因素，加快了人类探索地外天体的步伐；行星地质力学作为重要的学科之一，是人类登陆地外天体前的重要研究目标；但由于地外天体的重力加速度和真空度与地球不同，因此用常规岩石力学设备检测类地外天体材料的力学性质会有偏差，因此需要一种能够模拟地外天体重力加速度和真空度的岩石力学设备，以便获得地外天体的原位力学参数。

发明内容

为了解决上述问题，即为了解决现有技术中无法实现地外天体原位力学参数获取的问题，本发明提供了一种模拟变重力、真空条件下岩土动力学的试验系统及方法。

本发明的第一方面提供了一种模拟变重力、真空条件下岩土动力学的试验系统，该系统包括岩土动态加载系统、承载平台系统、变形检测装置和总控系统，所述岩土动态加载系统、所述承载平台系统、所述变形检测装置均与所述总控系统通信连接。

所述岩土动态加载系统包括压力室、加载底座、真空度调节装置和轴向压力调节装置，所述压力室与所述加载底座构成密封试验腔室，用于放置试验样品；所述真空度调节装置设置于所述密封试验腔室的顶部，用于调节所述密封试验腔室内部的真空度；所述轴向压力调节装置设置于试验样品的轴向一侧，用于提供试验样品所需的轴向压力。

所述承载平台系统包括移动平台和重力加速度调节装置，所述重力加速度调节装置包括动力装置、升降装置和立柱，所述动力装置装设于所述立柱；所述升降装置包括螺杆、丝杠螺母、导轨组件和移动平台，所述螺杆通过联轴器与所述动力装置的动力输出端连接；所述移动平台为L型承载平台，所述L型承载平台的竖直部通过所述丝杠螺母螺纹套设于所述螺杆，并与所述导轨组件可相对运动设置；所述导轨组件装设于所述立柱；所述L型承载平台的水平部用于承载所述岩土动态加载系统。

所述变形检测装置用于采集试验样品的轴向变形和径向变形数据。

在一些优选实施例中，所述真空度调节装置包括真空泵和抽真空管路，所述真空泵装设于所述压力室的顶部，所述抽真空管路贯穿所述压力室的上壁设置以与所述压力室的内部连通；所述抽真空管路与所述压力室的外部设置有第一密封装置。

所述轴向压力调节装置包括加载作动器和压力检测装置；所述压力室的内顶壁开设有容纳腔室，所述加载作动器装设于所述容纳腔室，所述加载作动器的动力输出端朝向试验样品设置；所述压力检测装置设置于试验样品远离所述加载作动器的一端；所述压力室的侧壁开设有容纳进油管路的进油管路通孔和容纳出油管路的出油管路通孔，所述进油管路、所述出油管路的一端在所述容纳腔室中分别设置于所述加载作动器的上下位置，用于调控所述加载作动器对试验样品施加的压力。

在一些优选实施例中，所述压力检测装置为压力传感器。

在一些优选实施例中，所述密封试验腔室的内部还设置有调平球铰和垫块组件，所述垫块组件包括第一垫块和第二垫块，所述第一垫块与所述第二垫块分别设置于试验样品的上下两端；所述调平球铰设置于所述第一垫块的顶部。

所述变形检测装置包括轴向变形检测装置和径向变形检测装置，所述轴向变形检测装置包括第一连接环、第二连接环和位移量杆，所述第一连接环套设于所述第一垫块设置；所述第二连接环套设于所述第二垫块设置，所述第二连接环的内部设置有磁筒；所述位移量杆的一端固设于所述第一连接环，另一端贯穿所述磁筒设置，且与所述磁筒间隙设置；所述磁筒通过第一线路与所述总控系统连接，以实时获取试验样品在轴向压力作用下所述位移量杆在所述磁筒的相对位移。

所述径向变形检测装置设置于试验样品的外侧，通过第二线路与所述总控装置连接。

所述加载底座上开设有容纳所述第一线路、所述第二线路的通孔，并且所述第一线路、所述第二线路与所述加载底座的外侧设置有第二密封装置，以密封所述加载底座的通孔。

在一些优选实施例中，所述位移量杆的纵向轴线与所述密封试验腔室的纵向轴线、试验样品的纵向轴线一致设置。

在一些优选实施例中，该系统还包括拖链组件，所述拖链组件包括拖链支架和拖链，所述拖链支架与所述立柱均通过底座设置于地面。

所述拖链的一端固设于所述拖链支架，所述拖链与所述拖链支架的一侧设置的凹槽匹配设置，用于容纳所述拖链。

所述拖链用于容纳所述进油管路、所述出油管路、所述第一线路和所述第二线路。

在一些优选实施例中，该系统还包括保护系统，用于对所述承载平台系统的缓冲保护。

所述保护系统包括保护平台和阻尼组件，所述阻尼组件的一端固设于所述底座的顶部，另一端固设于所述保护平台的底部。

所述保护平台为板状结构，所述板状结构的顶部面积大于所述移动平台的底部面积。

在一些优选实施例中，所述板状结构的顶部设置有容纳缓冲部件的容纳凹槽。

所述容纳凹槽的垂向中心线与所述板状结构的垂向中心线重合设置。

所述阻尼组件包括多个弹簧，多个所述弹簧阵列设置。

在一些优选实施例中，该系统还包括图像采集装置，所述图像采集装置与所述总控系统信号连接。

所述图像采集装置悬挂于所述压力室内的内壁，用于实时记录试验样品的破坏过程和表面破坏形态的发育过程。

本发明的第二方面提供了一种模拟变重力、真空条件下岩土动力学的试验方法，该方法基于上面任一项所述的模拟变重力、真空条件下岩土动力学的试验系统，包括以下步骤：步骤S100，制作预设行星的试验样品，试验样品为圆柱形；步骤S200，将试验样品装入压力室内，同时在试验样品两端的垫块上安装轴向变形传感器，在试验样品上安装径向变形传感器；步骤S300，真空度调节装置抽真空以调节压力室内的真空度至目标值；步骤S400，如果重力加速度小于g，则移动平台调整到螺杆最上端；如果重力加速度大于g，则移动平台调整到螺杆最下端；步骤S500，开启设置于压力室内壁的图像采集装置，记录试验过程；步骤S600，移动平台沿着导轨组件中的导轨加速移动，加速度为g’，那么试验样品所受的重力加速度G=g±g’（移动平台向上加速移动为+，向下加速移动为-）；步骤S700，在移动平台加速稳定运动过程中，轴向压力调节装置施加轴向力，在移动平台加速度稳定过程中，完成岩土力学试验测试；总控系统通过对应的线路实时进行应力、应变数据的监控采集；步骤S800，将移动平台移动到螺杆最下端，打开压力室，拆除试验样品，结束试验。

通过本发明提供的一种模拟变重力、真空条件下岩土动力学的试验系统及方法，可以模拟地外天体的重力加速度和真空度的同时，检测类似材料的动力学性质，获得不同加载速率下的应力应变曲线，同时配合高速图像采集装置，能够实时记录岩土样品的破坏过程和表面破坏形态的发展，获取试验过程中原位力学可靠参数。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1是本发明中的模拟变重力、真空条件下岩土动力学的试验系统的一种具体实施例的立体结构示意图。

图2是图1中A部分的局部放大示意图。

附图标记说明依次如下：100、岩土动态加载系统；110、加载底座；120、试验样品；130、压力室，131、容纳腔室；140、真空泵；150、加载作动器；160、调平球铰；171、第一垫块，172、第二垫块；181、压力检测装置，182、径向变形检测装置，183、轴向变形检测装置；200、承载平台系统；210、立柱；220、伺服电机；230、联轴器；240、螺杆；250、丝杠螺母；260、移动平台；270、滑块；280、导轨；300、保护系统；310、保护平台；320、阻尼组件；400、拖链组件；410、拖链支架；420、拖链；500、图像采集装置。

具体实施方式

为使本发明的实施例、技术方案和优点更加明显，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

本发明的第一方面公开了一种模拟变重力、真空条件下岩土动力学的试验系统，该系统包括岩土动态加载系统、承载平台系统、变形检测装置和总控系统，岩土动态加载系统、承载平台系统、变形检测装置均与总控系统通信连接；岩土动态加载系统包括压力室、加载底座、真空度调节装置和轴向压力调节装置，压力室与加载底座构成密封试验腔室，用于放置试验样品，同时为试验样品加载过程提供反力；真空度调节装置设置于密封试验腔室的顶部，用于调节密封试验腔室内部的真空度；轴向压力调节装置设置于试验样品的轴向一侧，用于提供试验样品所需的轴向压力；承载平台系统包括移动平台和重力加速度调节装置，重力加速度调节装置包括动力装置、升降装置和立柱，动力装置装设于立柱；升降装置包括螺杆、丝杠螺母、导轨组件和移动平台，螺杆通过联轴器与动力装置的动力输出端连接；移动平台为L型承载平台，L型承载平台的竖直部通过丝杠螺母螺纹套设于所述螺杆，并与导轨组件可相对运动设置；导轨组件装设于立柱；L型承载平台的水平部用于承载岩土动态加载系统；变形检测装置用于采集试验样品的轴向变形和径向变形数据。

进一步地，该系统还包括图像采集装置，图像采集装置与总控系统信号连接；图像采集装置悬挂于压力室内的内壁，用于实时记录试验样品的破坏过程和表面破坏形态的发育过程。

以下参照附图结合具体实施例进一步说明本发明。

参照附图1和附图2，图1是本发明中的模拟变重力、真空条件下岩土动力学的试验系统的一种具体实施例的立体结构示意图，图2是图1中A部分的局部放大示意图；本发明的第一方面提供了一种模拟变重力、真空条件下岩土动力学的试验系统，该系统包括岩土动态加载系统100、承载平台系统200、保护系统300、拖链组件400、变形检测装置和总控系统，其中，岩土动态加载系统、承载平台系统、变形检测装置均与总控系统通信连接；岩土动态加载系统用于提供试验样品120所需的密封腔室，便于控制试验样品所处环境的真空度；承载平台系统用于进行岩土动态加载系统所处重环境的调节；保护系统用于保护岩土动态加载系统中的设备，在岩土动态加载系统失控落下时缓冲保护；拖链组件用于容纳对应的管路和线路，不影响岩土动态加载系统的试验模拟。

进一步地，岩土动态加载系统包括压力室130、加载底座110、真空度调节装置和轴向压力调节装置，压力室与加载底座构成密封试验腔室，用于放置试验样品120；真空度调节装置设置于密封试验腔室的顶部，用于调节密封试验腔室内部的真空度；轴向压力调节装置设置于试验样品的轴向一侧，用于提供试验样品所需的轴向压力；承载平台系统包括移动平台260和重力加速度调节装置，重力加速度调节装置包括动力装置、升降装置和立柱210，立柱为倒L型柱体结构，动力装置装设于倒L型柱体结构的悬臂端；升降装置包括螺杆240、丝杠螺母250、导轨组件和移动平台，螺杆通过联轴器230与动力装置的动力输出端连接；移动平台与丝杠螺母固定连接；移动平台为L型承载平台，L型承载平台的竖直部通过丝杠螺母螺纹套设于螺杆，并与导轨组件可相对运动设置；导轨组件装设于立柱；L型承载平台的水平部用于承载岩土动态加载系统；变形检测装置用于采集试验样品的轴向变形和径向变形数据。

优选地，导轨组件包括导轨280和滑块组件，滑块组件包括一个或多个滑块270，L型承载平台的竖直部与滑块固定连接；导轨固设于立柱的侧部，滑块具有与导轨的表面匹配的凹槽；当动力装置启动时，动力装置通过联轴器，带动螺杆转动，使丝杆螺母沿着螺杆移动，则移动平台随着丝杆螺母沿着导轨垂直于地面上、下移动，移动平台移动的速度和加速度由动力装置控制，安装在移动平台上的岩土动态加载系统随着移动平台上、下移动。

进一步地，保护系统用于对承载平台系统的缓冲保护；保护系统包括保护平台310和阻尼组件320，阻尼组件的一端固设于底座的顶部，另一端固设于保护平台的底部；通过保护平台和阻尼组件的设置，在移动平台发生失控下落时可以起到缓冲保护作用，有效保护移动平台上的设备。

优选地，动力装置为伺服电机220。

进一步地，真空度调节装置包括真空泵140和抽真空管路，真空泵装设于压力室的顶部，抽真空管路贯穿压力室的上壁设置以与压力室的内部连通；抽真空管路与压力室的外部设置有第一密封装置。

进一步地，轴向压力调节装置包括加载作动器150和压力检测装置181；压力室的内顶壁开设有容纳腔室131，加载作动器装设于容纳腔室，加载作动器的动力输出端朝向试验样品设置；压力检测装置设置于试验样品远离加载作动器的一端；压力室的侧壁开设有容纳进油管路的进油管路通孔和容纳出油管路的出油管路通孔，进油管路、出油管路的一端在容纳腔室中分别设置于加载作动器的上下位置，用于调控加载作动器对试验样品施加的压力，另一端与泵站连接。

优选地，压力检测装置为压力传感器。

进一步地，密封试验腔室的内部还设置有调平球铰160和垫块组件，垫块组件包括第一垫块171和第二垫块172，第一垫块与第二垫块分别设置于试验样品的上下两端；调平球铰设置于第一垫块的顶部，用于调平，防止由于试验样品端面不平导致轴向力偏载；变形检测装置包括轴向变形检测装置183和径向变形检测装置182，轴向变形检测装置包括第一连接环、第二连接环和位移量杆，第一连接环套设于第一垫块设置；第二连接环套设于第二垫块设置，第二连接环的内部设置有磁筒；位移量杆的一端固设于第一连接环，另一端贯穿磁筒设置，且与磁筒间隙设置；磁筒通过第一线路与总控系统连接，以实时获取试验样品在轴向压力作用下位移量杆在磁筒的相对位移；径向变形检测装置设置于试验样品的外侧，通过第二线路与总控装置连接；加载底座上开设有容纳第一线路、第二线路的通孔；第一线路、第二线路与加载底座的外侧设置有第二密封装置，第一线路、第二线路与加载底座的内部连接处设置有电器密封转接头，以密封加载底座的通孔，保证压力室内部的空间密封。

优选地，径向变形检测装置为应变片。

优选地，位移量杆的纵向轴线与密封试验腔室的纵向轴线、试验样品的纵向轴线一致设置。

进一步地，拖链组件包括拖链支架410和拖链420，拖链支架与立柱均通过底座设置于地面；拖链组件与承载平台系统互不干涉；拖链的一端固设于拖链支架，拖链与拖链支架的一侧设置的凹槽匹配设置，用于容纳拖链；拖链用于容纳进油管路、出油管路、第一线路和第二线路。

优选地，拖链之间为倒L型结构，倒L型结构的悬臂端用于固设拖链的一端，保证拖链与拖链支架上的凹槽匹配。

优选地，保护平台为板状结构，板状结构的顶部面积大于移动平台的底部面积。

进一步地，板状结构的顶部设置有容纳缓冲部件的容纳凹槽；容纳凹槽的垂向中心线与板状结构的垂向中心线重合设置；阻尼组件包括多个弹簧，多个弹簧阵列设置。

优选地，缓冲部件为由弹性材料制成的阻尼件；缓冲部件的顶部到容纳凹槽底部的距离大于容纳凹槽的深度，防止移动平台底部与保护平台顶部的硬性碰撞。

优选地，容纳凹槽的垂向中心线与板状结构的垂向中心线重合设置。

进一步地，该系统还包括图像采集装置500，图像采集装置与总控系统信号连接；图像采集装置悬挂于压力室内的内壁，用于实时记录试验样品的破坏过程和表面破坏形态的发育过程。

进一步地，图像采集装置包括悬挂腔室和高速录像设备，悬挂腔室为透明腔室，高速录像设备设置于该透明腔室中，视野覆盖整个试验样品。

优选地，高速录像设备设置于试验样品的水平中心轴线位置。

在本发明中，通过伺服电机控制试验样品所受到的重力加速度，真空泵调节压力室内的真空度；在重力加速度稳定的时间内，快速对试验样品进行加载破坏，可以获得试验样品不同加载速度下的力学性质。同时利用高速录像设备记录试验样品的破坏过程，观察不同加载速度下的破坏形式，为研究行星地质力学的研究提供试验基础。

本发明的第二方面公开了一种模拟变重力、真空条件下岩土动力学的试验方法，该方法基于上面任一项所述的模拟变重力、真空条件下岩土动力学的试验系统，包括以下步骤：步骤S100，制作预设行星的试验样品，试验样品为圆柱形；步骤S200，将试验样品装入压力室内，同时在试验样品两端的垫块上安装轴向变形传感器，在试验样品上安装径向变形传感器；步骤S300，真空度调节装置抽真空以调节压力室内的真空度至目标值；步骤S400，如果重力加速度小于g，则移动平台调整到螺杆最上端；如果重力加速度大于g，则移动平台调整到螺杆最下端；步骤S500，开启设置于压力室内壁的图像采集装置，记录试验过程；步骤S600，移动平台沿着导轨组件中的导轨加速移动，加速度为g’，那么试验样品所受的重力加速度G=g±g’（移动平台向上加速移动为+，向下加速移动为-）；步骤S700，在移动平台加速稳定运动过程中，轴向压力调节装置施加轴向力，在移动平台加速度稳定过程中，完成岩土力学试验测试；总控系统通过对应的线路实时进行应力、应变数据的监控采集；步骤S800，将移动平台移动到螺杆最下端，打开压力室，拆除试验样品，结束试验。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、物品或者设备/装置所固有的要素。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种模拟变重力、真空条件下岩土动力学的试验系统，其特征在于，该系统包括岩土动态加载系统、承载平台系统、变形检测装置和总控系统，所述岩土动态加载系统、所述承载平台系统、所述变形检测装置均与所述总控系统通信连接；

所述岩土动态加载系统包括压力室、加载底座、真空度调节装置和轴向压力调节装置，所述压力室与所述加载底座构成密封试验腔室，用于放置试验样品；所述真空度调节装置设置于所述密封试验腔室的顶部，用于调节所述密封试验腔室内部的真空度；所述轴向压力调节装置设置于试验样品的轴向一侧，用于提供试验样品所需的轴向压力；

所述承载平台系统包括移动平台和重力加速度调节装置，所述重力加速度调节装置包括动力装置、升降装置和立柱，所述动力装置装设于所述立柱；所述升降装置包括螺杆、丝杠螺母、导轨组件和移动平台，所述螺杆通过联轴器与所述动力装置的动力输出端连接；所述移动平台为L型承载平台，所述L型承载平台的竖直部通过所述丝杠螺母螺纹套设于所述螺杆，并与所述导轨组件可相对运动设置；所述导轨组件装设于所述立柱；所述L型承载平台的水平部用于承载所述岩土动态加载系统；

所述变形检测装置用于采集试验样品的轴向变形和径向变形数据。

2.根据权利要求1所述的模拟变重力、真空条件下岩土动力学的试验系统，其特征在于，所述真空度调节装置包括真空泵和抽真空管路，所述真空泵装设于所述压力室的顶部，所述抽真空管路贯穿所述压力室的上壁设置以与所述压力室的内部连通；所述抽真空管路与所述压力室的外部设置有第一密封装置；

所述轴向压力调节装置包括加载作动器和压力检测装置；所述压力室的内顶壁开设有容纳腔室，所述加载作动器装设于所述容纳腔室，所述加载作动器的动力输出端朝向试验样品设置；所述压力检测装置设置于试验样品远离所述加载作动器的一端；所述压力室的侧壁开设有容纳进油管路的进油管路通孔和容纳出油管路的出油管路通孔，所述进油管路、所述出油管路的一端在所述容纳腔室中分别设置于所述加载作动器的上下位置，用于调控所述加载作动器对试验样品施加的压力。

3.根据权利要求2所述的模拟变重力、真空条件下岩土动力学的试验系统，其特征在于，所述压力检测装置为压力传感器。

4.根据权利要求2所述的模拟变重力、真空条件下岩土动力学的试验系统，其特征在于，所述密封试验腔室的内部还设置有调平球铰和垫块组件，所述垫块组件包括第一垫块和第二垫块，所述第一垫块与所述第二垫块分别设置于试验样品的上下两端；所述调平球铰设置于所述第一垫块的顶部；

所述变形检测装置包括轴向变形检测装置和径向变形检测装置，所述轴向变形检测装置包括第一连接环、第二连接环和位移量杆，所述第一连接环套设于所述第一垫块设置；所述第二连接环套设于所述第二垫块设置，所述第二连接环的内部设置有磁筒；所述位移量杆的一端固设于所述第一连接环，另一端贯穿所述磁筒设置，且与所述磁筒间隙设置；所述磁筒通过第一线路与所述总控系统连接，以实时获取试验样品在轴向压力作用下所述位移量杆在所述磁筒的相对位移；

所述径向变形检测装置设置于试验样品的外侧，通过第二线路与所述总控装置连接；

所述加载底座上开设有容纳所述第一线路、所述第二线路的通孔，并且所述第一线路、所述第二线路与所述加载底座的外侧设置有第二密封装置，以密封所述加载底座的通孔。

5.根据权利要求4所述的模拟变重力、真空条件下岩土动力学的试验系统，其特征在于，所述位移量杆的纵向轴线与所述密封试验腔室的纵向轴线、试验样品的纵向轴线一致设置。

6.根据权利要求4所述的模拟变重力、真空条件下岩土动力学的试验系统，其特征在于，该系统还包括拖链组件，所述拖链组件包括拖链支架和拖链，所述拖链支架与所述立柱均通过底座设置于地面；

所述拖链的一端固设于所述拖链支架，所述拖链与所述拖链支架的一侧设置的凹槽匹配设置，用于容纳所述拖链；

所述拖链用于容纳所述进油管路、所述出油管路、所述第一线路和所述第二线路。

7.根据权利要求1所述的模拟变重力、真空条件下岩土动力学的试验系统，其特征在于，该系统还包括保护系统，用于对所述承载平台系统的缓冲保护；

所述保护系统包括保护平台和阻尼组件，所述阻尼组件的一端固设于所述底座的顶部，另一端固设于所述保护平台的底部；

所述保护平台为板状结构，所述板状结构的顶部面积大于所述移动平台的底部面积。

8.根据权利要求7所述的模拟变重力、真空条件下岩土动力学的试验系统，其特征在于，所述板状结构的顶部设置有容纳缓冲部件的容纳凹槽；

所述容纳凹槽的垂向中心线与所述板状结构的垂向中心线重合设置；

所述阻尼组件包括多个弹簧，多个所述弹簧阵列设置。

9.根据权利要1所述的模拟变重力、真空条件下岩土动力学的试验系统，其特征在于，该系统还包括图像采集装置，所述图像采集装置与所述总控系统信号连接；

所述图像采集装置悬挂于所述压力室内的内壁，用于实时记录试验样品的破坏过程和表面破坏形态的发育过程。

10.一种模拟变重力、真空条件下岩土动力学的试验方法，其特征在于，该方法基于权利要求1-9中任一项所述的模拟变重力、真空条件下岩土动力学的试验系统，包括以下步骤：

步骤S100，制作预设行星的试验样品，试验样品为圆柱形；

步骤S200，将试验样品装入压力室内，同时在试验样品两端的垫块上安装轴向变形传感器，在试验样品上安装径向变形传感器；

步骤S300，真空度调节装置抽真空以调节压力室内的真空度至目标值；

步骤S400，如果重力加速度小于g，则移动平台调整到螺杆最上端；如果重力加速度大于g，则移动平台调整到螺杆最下端；

步骤S500，开启设置于压力室内壁的图像采集装置，记录试验过程；

步骤S600，移动平台沿着导轨组件中的导轨加速移动，加速度为g’，移动平台向上加速移动时，试验样品所受的重力加速度G=g＋g’,移动平台向下加速移动时，试验样品所受的重力加速度G=g－g’；

步骤S700，在移动平台加速稳定运动过程中，轴向压力调节装置施加轴向力，在移动平台加速度稳定过程中，完成岩土力学试验测试；总控系统通过对应的线路实时进行应力、应变数据的监控采集；

步骤S800，将移动平台移动到螺杆最下端，打开压力室，拆除试验样品，结束试验。

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