剛性壓力機(jī)自學(xué)匯報(bào)

1、剛性壓力機(jī)自主學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)提綱1.基本概念及巖石三軸試驗(yàn)機(jī)介紹基本概念及巖石三軸試驗(yàn)機(jī)介紹2.混凝土抗壓強(qiáng)度混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)試驗(yàn)3.巖石試驗(yàn)機(jī)發(fā)展歷史巖石試驗(yàn)機(jī)發(fā)展歷史4.巖石試驗(yàn)機(jī)發(fā)展巖石試驗(yàn)機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀現(xiàn)狀5.巖石試驗(yàn)機(jī)發(fā)展趨勢(shì)巖石試驗(yàn)機(jī)發(fā)展趨勢(shì)6.總結(jié)總結(jié)1 基本概念剛性剛性：是指物體在受到力作用之后不會(huì)產(chǎn)生形變。壓力機(jī)壓力機(jī)：是一種能使滑塊作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并按所需方向給模具施加一定壓力的機(jī)器。剛性壓力機(jī)剛性壓力機(jī)：剛性壓力機(jī)是在使滑塊作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并按所需方向給模具施加一定壓力的同時(shí)，本身任何位置都不會(huì)產(chǎn)生形變的壓力機(jī)。 嚴(yán)格的說來，沒有任何一種壓力機(jī)屬于剛性壓力機(jī)，因?yàn)閯傂灾皇抢硐霠顟B(tài)下的零形

2、變，任何物體在受到力之后，都或發(fā)生變形，只是有的多，有的少，或者有的是可恢復(fù)的。巖石三軸試驗(yàn)機(jī)巖石三軸試驗(yàn)機(jī)又名巖石三軸直剪復(fù)合試驗(yàn)機(jī)。巖石三軸試驗(yàn)機(jī)是一種符合現(xiàn)代巖土力學(xué)研究領(lǐng)域，研究巖石（土）力學(xué)特性的新型試驗(yàn)設(shè)備。該試驗(yàn)機(jī)可根據(jù)用戶不同要求配置圍壓系統(tǒng)、巖石引伸計(jì)、高低溫系統(tǒng)、孔隙水壓系統(tǒng)、巖石直剪試驗(yàn)系統(tǒng)、及巖石剪切、劈裂夾具等?？勺詣?dòng)完成巖石在不同圍壓下的三軸壓縮試驗(yàn)，孔隙滲透試驗(yàn)、高低溫環(huán)境試驗(yàn)等并可進(jìn)行單向低周循環(huán)及用戶自行設(shè)置的組合波形程序控制等多種控制方式的三軸試驗(yàn)。在試驗(yàn)中采用寬調(diào)速范圍的高性能電液伺服比例閥組及計(jì)算機(jī)數(shù)字控制等先進(jìn)技術(shù)，組成全數(shù)字式閉環(huán)調(diào)速控制系統(tǒng)，在試驗(yàn)

3、過程中能夠自動(dòng)精確地控制及顯示試驗(yàn)力、圍壓、軸向變形、徑向變形等，可實(shí)時(shí)地采集、存儲(chǔ)、處理、顯示試驗(yàn)數(shù)據(jù)及試驗(yàn)曲線，打印試驗(yàn)報(bào)告?？刂品秶鷮?、功能多、全部操作鍵盤化，各種試驗(yàn)參數(shù)由計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制、測(cè)量、顯示、處理并打印，集成度高，使用方便可靠。巖石三軸試驗(yàn)機(jī)清華大學(xué)真三軸實(shí)驗(yàn)室?guī)r石三軸試驗(yàn)機(jī)工程應(yīng)用 巖石三軸試驗(yàn)是研究巖石力學(xué)的重要手段，巖石三軸試驗(yàn)數(shù)據(jù)是巖石力學(xué)一個(gè)重要參數(shù)。它能比較完整地模擬巖土在原始地應(yīng)力狀態(tài)下的力學(xué)性能，是工程設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。由于深部巖石處于復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)。在很多采礦工程中所遇到的巖體或礦體多處于三向應(yīng)力狀態(tài)，本身又是一種十分復(fù)雜的天然材料必須充分認(rèn)識(shí)復(fù)雜應(yīng)力 ，簡(jiǎn)單應(yīng)

4、力狀態(tài)下的巖石應(yīng)力試驗(yàn)不能完全反映工程實(shí)際中的巖體應(yīng)力狀態(tài) ，反應(yīng)真實(shí)情況下巖石的力學(xué)性質(zhì)。因此開展三軸狀態(tài)下的巖石試驗(yàn)研究顯得十分重要。 巖石三軸試驗(yàn)機(jī)是研究巖石力學(xué)性質(zhì)的基本試驗(yàn)設(shè)備，根據(jù)巖石試驗(yàn)規(guī)程以及目前的工程建設(shè)的特點(diǎn)，用現(xiàn)有的壓力試驗(yàn)機(jī)改裝研制出高性能的巖石三軸試驗(yàn)機(jī)，它可以應(yīng)用于高圍壓的巖石三軸剪切試驗(yàn)、圍壓恒定條件下的巖石三軸蠕變實(shí)驗(yàn)。可以根據(jù)要求設(shè)定試驗(yàn)參數(shù)，整個(gè)試驗(yàn)過程采用微機(jī)控制，自動(dòng)記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)，是目前自動(dòng)程度較高的、比較經(jīng)濟(jì)實(shí)用的巖石三軸試驗(yàn)設(shè)備。巖石三軸試驗(yàn)機(jī)主要功能特點(diǎn)1.試驗(yàn)試驗(yàn)要求：要求：試驗(yàn)機(jī)能充分保證各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，載荷、變形、位移各通道自動(dòng)清零 ；改造后能

5、完成常規(guī)三軸實(shí)驗(yàn)（包括常規(guī)應(yīng)變加載和應(yīng)力加載），增加三軸全數(shù)字集成控制系統(tǒng)及采集控制軟件，由計(jì)算機(jī)上位機(jī)完成實(shí)驗(yàn)參數(shù)的設(shè)定、試驗(yàn)條件和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)存儲(chǔ)；具備超載保護(hù)，自由配置試驗(yàn)結(jié)束條件等安全功能；可實(shí)現(xiàn)示值準(zhǔn)確度的自動(dòng)標(biāo)定等。2.數(shù)據(jù)處理：數(shù)據(jù)處理：試驗(yàn)軟件包提供了強(qiáng)大的自動(dòng)測(cè)試及數(shù)據(jù)處理功能，在整個(gè)試驗(yàn)過程中，可實(shí)時(shí)顯示 各工程量，軸向?qū)崟r(shí)顯示軸向載荷、軸向變形及應(yīng)變，側(cè)向?qū)崟r(shí)顯示圍壓和側(cè)向缸位移，并可根據(jù)要求自由配置， 軸向?yàn)樽冃魏洼d荷控制方式；側(cè)向?yàn)閲鷫汉臀灰瓶刂品绞?；?shí)時(shí)顯示載荷 - 時(shí)間、變形-時(shí)間、圍壓-時(shí)間、側(cè)位移-時(shí)間及應(yīng)力-應(yīng)變曲線。3.操作方面：操作方面：配備試驗(yàn)控制軟

6、件，操作簡(jiǎn)單明了、界面友好。4.安全保護(hù)：安全保護(hù)：試驗(yàn)中，當(dāng)負(fù)荷超過滿量程的 10%時(shí)因過載保護(hù)而自動(dòng)停機(jī)。在系統(tǒng)具有過載保護(hù)的同時(shí)，還具有用戶自由配置其他試驗(yàn)結(jié)束條件的功能。2 混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)試件成型試件養(yǎng)護(hù)抗壓試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理p試驗(yàn)步驟第一步第二步第三步第四步水泥混凝土抗壓強(qiáng)度是按標(biāo)準(zhǔn)方法制作的150mml50mml50mm 立方體試件在溫度為 20 3及相對(duì)濕度 90以上的條件下，養(yǎng)護(hù) 28d 后，用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)試，并按規(guī)定計(jì)算方法得到的強(qiáng)度值。壓力試驗(yàn)機(jī)以 3 個(gè)試件測(cè)值的算術(shù)平均為測(cè)定值。如任一個(gè)測(cè)值與中值的差超過中值的 15時(shí)，則取中值為測(cè)定值；如有兩個(gè)測(cè)值的

7、差值均超過上述規(guī)定，則該組試驗(yàn)結(jié)果無效。2 混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)2 混凝土混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)p試驗(yàn)儀器1壓力試驗(yàn)機(jī)：壓力試驗(yàn)機(jī)的上、下承壓板應(yīng)有足夠的剛度，其中一個(gè)承壓板上應(yīng)具有球形支座，為了便于試件對(duì)中，球形支座最好位于上承壓板上。壓力機(jī)的精確度(示值的相對(duì)誤差)應(yīng)在 2以內(nèi)，壓力機(jī)應(yīng)進(jìn)行定期檢查，以確保壓力機(jī)讀數(shù)的準(zhǔn)確性。根據(jù)預(yù)期的混凝土試件破壞荷載，選擇壓力機(jī)的量程，要求試件破壞時(shí)的讀數(shù)不小于全量程的 20，也不大于全量程的 80。2鋼尺：精度 1mm。3臺(tái)秤：稱量 100kg，分度值為 1kg。2 混凝土混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)p試驗(yàn)方法1按試驗(yàn)一成型

8、試件，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù)到規(guī)定齡期。2試件取出，先檢查其尺寸及形狀，相對(duì)兩面應(yīng)平行，表面傾斜偏差不得超過 0.5mm。量出棱邊長(zhǎng)度，精確至 lmm。試件受力截面積按其與壓力機(jī)上下接觸面的平均值計(jì)算。試件如有蜂窩缺陷，應(yīng)在試驗(yàn)前 3d 用濃水泥漿填補(bǔ)平整，并在報(bào)告中說明。在破型前，保持試件原有濕度，在試驗(yàn)時(shí)擦干試件，稱出其質(zhì)量。3以成型時(shí)側(cè)面為上下受壓面，試件妥放在球座上，球座置壓力機(jī)中心，幾何對(duì)中(指試件或球座偏離機(jī)臺(tái)中心在 5mm 以內(nèi)，下同)，以 0.30.8MPa/s 的速度連續(xù)而均勻地加荷，小于 C30 的低強(qiáng)度等級(jí)混凝土取 0.30.5MPa/s 的加荷速度，強(qiáng)度等級(jí)不低于 C30

9、 時(shí)取 0.50.8MPa/s 的加荷速度，當(dāng)試件接近破壞而開始變形時(shí)，應(yīng)停止調(diào)整試驗(yàn)機(jī)油門，直至試件破壞，記下破壞極限荷載。2 混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)p數(shù)據(jù)處理（1）混凝土立方體試件抗壓強(qiáng)度 fcu(以 MPa 表示)按式（1）計(jì)算：（1） 式中： F-極限荷載(N)； A-受壓面積(mm2)。（2）混凝土抗壓強(qiáng)度以 150mmxl50mmxl50mm的方塊為標(biāo)準(zhǔn)試件，其他尺寸試件抗壓強(qiáng)度換算系數(shù)如表1。cuFfA表1 抗壓強(qiáng)度尺寸換算系數(shù)表試件尺寸 100100100 150150150 200200200換算系數(shù) k 0.9511.05骨料最大粒徑（mm）3040603巖石試驗(yàn)機(jī)巖石試驗(yàn)機(jī)發(fā)

10、展歷史發(fā)展歷史 試驗(yàn)機(jī)的發(fā)展簡(jiǎn)史在試驗(yàn)機(jī)的在試驗(yàn)機(jī)的發(fā)展發(fā)展過程中兩過程中兩大大進(jìn)步進(jìn)步一是剛性試驗(yàn)機(jī)的應(yīng)用；二是反饋伺服系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。從開始的杠桿加載和手工操作，到目前的液壓加載和計(jì)算機(jī)控制，試驗(yàn)機(jī)的功能越來越多，性能越來越好。3巖石試驗(yàn)機(jī)發(fā)展歷史巖石試驗(yàn)機(jī)發(fā)展歷史 國(guó)外試驗(yàn)機(jī)的發(fā)展歷史1. 最早最早的關(guān)于材料試驗(yàn)的關(guān)于材料試驗(yàn)記錄：記錄：1500 年后 Vinci 完成的金屬絲拉伸試驗(yàn)， 他試驗(yàn)了多種金屬絲的強(qiáng)度。1638 年 Galileo 報(bào)導(dǎo)了材料的直接拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)、固體以及空心梁的彎曲實(shí)驗(yàn)。1678 年 Hooke 報(bào)導(dǎo)了他所完成的金屬絲彈性和彈簧伸長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)。1729 年 Leiden

11、 大學(xué)的 Musschenbroeck 制造了第一臺(tái)試驗(yàn)機(jī)， 它是依靠一套簡(jiǎn)單的杠桿式裝置進(jìn)行加載。1740 年 Mariotte 完成了木材、紙和金屬的拉伸強(qiáng)度以及嵌入梁和簡(jiǎn)支梁的強(qiáng)度試驗(yàn)研究。 大約 1770 年Gauthey 研究巴黎圣吉納維夫教堂的支柱時(shí)，設(shè)計(jì)了一臺(tái)也是由杠桿系統(tǒng)加載的試驗(yàn)機(jī)，并且第一次完成了邊長(zhǎng)為 5 cm 立方體巖石的力學(xué)試驗(yàn)。 2. 早期發(fā)展階早期發(fā)展階段：段：1865年 Kiiryaldy 在倫敦索斯沃克大街開設(shè)第一個(gè)工業(yè)用試驗(yàn)室，其中安裝有一臺(tái) 1 000 000 磅的試驗(yàn)機(jī)。3巖石試驗(yàn)機(jī)發(fā)展歷史巖石試驗(yàn)機(jī)發(fā)展歷史 國(guó)外試驗(yàn)機(jī)的發(fā)展歷史3.快速發(fā)展階段快速發(fā)展

12、階段在試驗(yàn)中，人們逐步發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)機(jī)的剛度對(duì)試驗(yàn)結(jié)果具有重要影響，因而采用不同的方法提高試驗(yàn)機(jī)的剛度以獲得材料的全應(yīng)力-應(yīng)變曲線。 1935 年Speath 在對(duì)鑄鐵做壓力試驗(yàn)時(shí)曾懷疑試驗(yàn)機(jī)的剛度小于鑄鐵的剛度而引起試驗(yàn)的失真。 1938 年 Kiendl和 Maldari 測(cè)到混凝土強(qiáng)度極限以后的讀數(shù)，當(dāng)時(shí)沒有引起人們的重視。 1943 年由 Whitney 第一次明確提出并解釋了試驗(yàn)機(jī)剛度對(duì)試件破壞有影響。 1949 年 Blanks 和 McHerry 在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)機(jī)剛度的重要性并強(qiáng)調(diào)要控制試件的破壞過程就必須提高試驗(yàn)機(jī)的剛度。 1962 年 Turner 和 Barnard 研制了一

13、種剛性機(jī)架、 油缸面積大、 且高度低的試驗(yàn)機(jī)，該機(jī)能產(chǎn)生一個(gè)與載荷無關(guān)的恒應(yīng)變率，從而為測(cè)得材料的完整應(yīng)力-應(yīng)變曲線打下基礎(chǔ)。 1962 年Blanks 第一次測(cè)得混凝土的荷載-位移全過程曲線。 1964 年 Hinde 研制了一種通過兩個(gè)壓力油缸相連接的雙動(dòng)式作動(dòng)筒剛性補(bǔ)償器，以此來增大液壓試驗(yàn)機(jī)的有效剛性。 1965 年，南非的 Cook 通過在普通材料試驗(yàn)機(jī)上增加一截鋼管，對(duì)鋼管和試件同時(shí)加載而有效地減輕了試件破壞的突變程度，深入研究了試驗(yàn)機(jī)剛度對(duì)巖石強(qiáng)度的影響。 1966 年， Cook和 Hojem 通過先對(duì)試件預(yù)加載，爾后利用試驗(yàn)機(jī)架柱熱膨脹收縮的方法第一次得到大理巖完整的全應(yīng)力-

14、應(yīng)變曲線。 1966 年 Hughes 和 Chap-Man 通過并聯(lián)在十字頭下面的壓縮鋼塊而增大了 1 000 t 萬能試驗(yàn)機(jī)的有效剛性。 1970 年 Wawersick 和 Fairharst采用手工伺服控制剛性試驗(yàn)機(jī)測(cè)得了多種巖石的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。 20 世紀(jì) 70 年代初期研制成功電液伺服試驗(yàn)機(jī)。液壓伺服是剛性試驗(yàn)機(jī)的一種控制方式，它是利用脈沖反饋原理驅(qū)動(dòng)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的自動(dòng)控制技術(shù)。在伺服控制剛性試驗(yàn)機(jī)中，壓頭的位移和位移速率、荷載和加荷速率等都能靠反饋來完成。由于電液伺服試驗(yàn)機(jī)能夠繪制巖石試件的峰后應(yīng)力-應(yīng)變曲線， 所以在巖土工程研究和應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮了更重要的作用，并促進(jìn)了巖土力學(xué)的發(fā)展

15、。3巖石試驗(yàn)機(jī)發(fā)展歷史巖石試驗(yàn)機(jī)發(fā)展歷史 國(guó)內(nèi)試驗(yàn)機(jī)的發(fā)展歷史3.早期發(fā)展（早期發(fā)展（1980年以年以前）前）長(zhǎng)江 500 型巖石三軸應(yīng)力試驗(yàn)機(jī)國(guó)家地震局地質(zhì)研究所設(shè)計(jì)的三軸試驗(yàn)機(jī) 生產(chǎn)于 20 個(gè)世紀(jì) 50 年代 長(zhǎng)江流域規(guī)劃辦公室與長(zhǎng)春試驗(yàn)機(jī)廠聯(lián)合設(shè)計(jì) 我國(guó)最早的巖石三軸試驗(yàn)機(jī)之一 技術(shù)指標(biāo)和各項(xiàng)參數(shù)的測(cè)量和記錄裝置與國(guó)外設(shè)備相比較為落后 最大軸向力為 5 000 kN，側(cè)向壓力為 150 MPa 圍壓可達(dá)1 000 MPa，設(shè)計(jì)溫度指標(biāo)為 300 400 ，最大試樣尺寸為 40 mm96 mm3巖石試驗(yàn)機(jī)發(fā)展歷史巖石試驗(yàn)機(jī)發(fā)展歷史 國(guó)內(nèi)試驗(yàn)機(jī)的發(fā)展歷史3. 進(jìn)口學(xué)習(xí)階進(jìn)口學(xué)習(xí)階段段水利部

16、黃河水利委員會(huì)水科所裝備了由日本谷騰株式會(huì)社生產(chǎn)的軸壓為 2 000 kN、圍壓20 MPa 的巖石三軸儀中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所、北京水科院從美國(guó)引進(jìn)了 MTS815 型巖石試驗(yàn)系統(tǒng)，當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)將其稱之為剛性試驗(yàn)機(jī)， 技術(shù)參數(shù)： 軸壓為 4 500 kN、 圍壓為 140 MPa。從美國(guó)引進(jìn)的 MTS815 型電伺服單軸試驗(yàn)機(jī)，后改造為三軸試驗(yàn)機(jī)長(zhǎng)沙礦山研究院，1986成都理工大學(xué)“地質(zhì)災(zāi)害防治與工程地質(zhì)環(huán)境保護(hù)”國(guó)家專業(yè)實(shí)驗(yàn)室 ，1994 MTS815 型單軸程控伺服巖石試驗(yàn)機(jī)長(zhǎng)江科學(xué)院，2007MTS815.04 型巖石三軸試驗(yàn)機(jī)，該機(jī)為專門用于巖石及混凝土試驗(yàn)的多功能電液伺服控制的剛

17、性試驗(yàn)機(jī)，具備軸壓、圍壓和孔隙水壓3 套獨(dú)立的閉環(huán)伺服控制功能，屬當(dāng)前最先進(jìn)的室內(nèi)巖石力學(xué)試驗(yàn)設(shè)備之一中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）巖石混凝土破壞力學(xué)實(shí)驗(yàn)室和日本島津公司合作研制的 EHF-UG500 kN 型全數(shù)字液壓伺服三軸試驗(yàn)系統(tǒng)。3巖石試驗(yàn)機(jī)發(fā)展歷史巖石試驗(yàn)機(jī)發(fā)展歷史 國(guó)內(nèi)試驗(yàn)機(jī)的發(fā)展歷史3. 自主研制時(shí)自主研制時(shí)期期長(zhǎng)春試驗(yàn)機(jī)廠與武漢水電學(xué)院聯(lián)合研制的 RYS-7 巖石三軸流變儀裝備在武漢水電學(xué)院實(shí)驗(yàn)室，儀器軸向力為 100 kN、圍壓為30 MPa中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所和長(zhǎng)春試驗(yàn)機(jī)研究所協(xié)作研制的用于高溫高壓巖石力學(xué)性質(zhì)研究的高溫高壓三軸試驗(yàn)機(jī)是當(dāng)時(shí)具有代表性的三軸試驗(yàn)機(jī)，最高溫度達(dá)

18、 1 000，最大圍壓為 1 Gpa。許東俊主持研制了 RT3型巖石高壓真三軸儀試驗(yàn)機(jī)中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所，1989中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所，2006白世偉科研團(tuán)隊(duì)研制成功大型巖土工程模型試驗(yàn)機(jī)，可進(jìn)行地下工程三維試驗(yàn)及軟巖試件力學(xué)特性試驗(yàn)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京校區(qū)）巖土工程研究所裝備有真三軸軟巖非線性力學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)三向荷載獨(dú)立控制， 最大壓力為 450 kN， 最大拉力為 75 kN山東大學(xué)朱維申研究團(tuán)隊(duì)研制了規(guī)格為 2.5 m x2.5 mx 0.8 m 的洞群地質(zhì)力學(xué)模型架、 3.2 mx7 mx4.0 m 的三維地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)組合式臺(tái)架和4.5 mx2 mx3.5

19、m 的三維鋼結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)臺(tái)架中國(guó)礦業(yè)大學(xué)劉長(zhǎng)武研制了規(guī)格為 2.6 mx1.4 mx1.8 m 三維采礦物理模擬試驗(yàn)裝置剛性試驗(yàn)機(jī)真三軸試驗(yàn)機(jī)3巖石試驗(yàn)機(jī)發(fā)展歷史巖石試驗(yàn)機(jī)發(fā)展歷史 國(guó)內(nèi)試驗(yàn)機(jī)的發(fā)展歷史3. 自主研制時(shí)自主研制時(shí)期期中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所研制的 RDT-10000 型高壓巖石動(dòng)力三軸儀是我國(guó)最早自行研制，也是目前最大噸位具有沖擊加載性能的大噸位巖石動(dòng)三軸試驗(yàn)機(jī)成都理工大學(xué)巖石高壓滲透試驗(yàn)裝置，其圍壓和滲透壓可達(dá) 30 MPa，軸向荷載可達(dá) 4 000 kN，試樣直徑分別為 50、 100、 150、 200、 300 mm，并且可對(duì)相應(yīng)規(guī)格下的方柱體試樣進(jìn)行滲透性測(cè)試含瓦

20、斯煤熱流固耦合三軸伺服滲流裝置， 其最大軸壓為 100 MPa， 最大圍壓為 10 MPa，最高加熱穩(wěn)定溫度為 100，最大瓦斯壓力為2 MPa，試件尺寸為 50 mm100 mm。重慶大學(xué)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)在 MTS815.02 型巖石伺服試驗(yàn)機(jī)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上改進(jìn)了滲透試驗(yàn)系統(tǒng)，其軸壓為 2 700 kN，圍壓為 50 MPa，系統(tǒng)孔隙水壓可達(dá) 50 MPa太原理工大學(xué)采礦研究所自行研制的 MDS-200 型（大巖樣）三軸滲透實(shí)驗(yàn)臺(tái)，可對(duì)100 mmx100 mmx200 mm 的長(zhǎng)方體裂隙巖塊進(jìn)行滲透性測(cè)試動(dòng)力三軸試驗(yàn)機(jī)有滲透功能的試驗(yàn)機(jī)國(guó)內(nèi)自行研制的 TAW-2000 微機(jī)控制巖石三軸試驗(yàn)機(jī)和

21、RL-200 型巖石流變儀分別于 2007 年和2009 年出口南非共和國(guó)，裝備于 Rocklab 實(shí)驗(yàn)室。表明了我國(guó)巖石三軸試驗(yàn)機(jī)的制造技術(shù)已經(jīng)步入了成熟穩(wěn)定階段并得到國(guó)際上的認(rèn)可。4巖石巖石試驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀發(fā)展現(xiàn)狀 n國(guó)內(nèi)試驗(yàn)機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀當(dāng)前，我國(guó)巖石三軸試驗(yàn)機(jī)的制造技術(shù)日臻成熟，特別是全數(shù)字（液-電、機(jī)-電）伺服反饋技術(shù)的熟練應(yīng)用及采用國(guó)外如德國(guó) Doli 公司 EDC 全數(shù)字測(cè)控器、美國(guó) MOOG 伺服閥、日本 Panasonic 伺服電機(jī)、日本 NACHI 靜音油泵等關(guān)鍵元器件之后，使巖石三軸試驗(yàn)機(jī)在功能、性能、穩(wěn)定性等方面都得到了顯著改善，并可以根據(jù)不同需要進(jìn)行針對(duì)性地研制，已

22、具有批量、規(guī)?；a(chǎn)的能力。目前國(guó)內(nèi)巖石試驗(yàn)機(jī)具有的試驗(yàn)功能一般有：三軸試驗(yàn)、剪切試驗(yàn)、蠕變?cè)囼?yàn)、高溫試驗(yàn)、低溫試驗(yàn)、耦合試驗(yàn)、差應(yīng)變?cè)囼?yàn)和滲流試驗(yàn)等；常用的控制方式有：應(yīng)力控制、應(yīng)變控制、位移控制、速率控制、壓力/流量控制、幅頻控制和波形控制等；檢測(cè)手段有：聲發(fā)射、超聲波和 CT 掃描等。4巖石巖石試驗(yàn)機(jī)發(fā)展歷史試驗(yàn)機(jī)發(fā)展歷史 n國(guó)內(nèi)試驗(yàn)機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀近年來，國(guó)內(nèi)部分大專院校、科研院所根據(jù)各自的研究需要設(shè)計(jì)研制了不同性能參數(shù)的巖石三軸試驗(yàn)機(jī)，總體發(fā)展趨勢(shì)是功能逐漸增多，控制精度越來越高。其發(fā)展是用戶和廠家共同研究的成果，部分具有代表性的巖石三軸試驗(yàn)機(jī)及其裝備的實(shí)驗(yàn)室如表 2 所示。5巖石巖石試

23、驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)機(jī)發(fā)展趨勢(shì)發(fā)展趨勢(shì) nCT 掃描巖石三軸試驗(yàn)機(jī)特點(diǎn)特點(diǎn)：CT 掃描是當(dāng)前巖石三軸試驗(yàn)機(jī)的新功能，有著廣泛的發(fā)展和實(shí)用前景。 CT 掃描雖然只是一種監(jiān)測(cè)手段，但它完全彌補(bǔ)了常規(guī)三軸試驗(yàn)機(jī)所無法實(shí)現(xiàn)的功能。發(fā)展方向：發(fā)展方向：目前的 CT 巖石三軸試驗(yàn)機(jī)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了沿軸向直線移動(dòng)、斷層掃描功能。根據(jù)需要，應(yīng)該向具有繞軸線旋轉(zhuǎn)、沿軸向直線移動(dòng)、斷層掃描功能的方向發(fā)展。目標(biāo)：目標(biāo)：是在試驗(yàn)過程中對(duì)試件內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化進(jìn)行全方位監(jiān)測(cè)，進(jìn)一步了解試件內(nèi)部結(jié)構(gòu)的局部變化、細(xì)微變化及變化趨勢(shì)，掌握試件在不同受力條件下的性狀。為巖石斷裂力學(xué)微觀研究、分形研究和工程應(yīng)用研究提供可靠的科學(xué)依據(jù)。5巖石巖石試驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)機(jī)發(fā)展趨勢(shì)發(fā)展趨勢(shì) n三軸剪切滲流試驗(yàn)機(jī)三軸剪切滲流試驗(yàn)機(jī)是研究地質(zhì)災(zāi)害生成機(jī)制的新型儀器，雖然國(guó)內(nèi)有 3 個(gè)實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)投入運(yùn)行，但作為一種新型的試驗(yàn)手段仍存在不足，比如滲流水壓相對(duì)較低等。對(duì)滲流控制、防滲等方面需要進(jìn)一步完善，模型的合理尺寸需要科學(xué)論證，在深部巖石力學(xué)研究中的應(yīng)用等方面需要探