THMC耦合煤岩体三轴流变试验多参数测量装置及方法与流程

文档序号:23727982发布日期:2021-01-26 17:57阅读:来源:国知局

技术特征:
1.thmc耦合煤岩体三轴流变试验多参数测量装置,包括轴向伺服加载系统、三轴压力室及主测试系统、围压跟踪系统、温度控制系统、数据采集与控制系统;其特征在于,所述三轴压力室及主测试系统的三轴压力室(9)外部设置有水浴槽,所述温度控制系统与水浴槽相连接;三轴压力室(9)通过管路与围压跟踪泵(16)相连接,通过围压跟踪泵(16)对三轴压力室(9)内的试件(13)施加孔隙水压;所述三轴压力室(9)的水平轴向均匀布置n个径向位移传感器(11),n为偶数,通过径向位移传感器(11)测量试件(13)水平轴向相应测点的径向变形;所述三轴压力室(9)的底部设置有通道,所述通道用于监测试件(13)的损伤变形;所述轴向伺服加载系统为电液伺服加载控制。2.根据权利要求1所述的thmc耦合煤岩体三轴流变试验多参数测量装置,其特征在于,所述径向位移传感器(11)的传感器探头(14)长度可调节。3.根据权利要求1所述的thmc耦合煤岩体三轴流变试验多参数测量装置,其特征在于,所述三轴压力室(9)为圆柱型结构,三轴压力室(9)的中部圆周均匀布置n个径向位移传感器(11)。4.根据权利要求3所述的thmc耦合煤岩体三轴流变试验多参数测量装置,其特征在于,三轴压力室(9)的中部圆周均匀布置8个径向位移传感器(11)。5.根据权利要求1所述的thmc耦合煤岩体三轴流变试验多参数测量装置,其特征在于,所述通道内设置有声发射监测装置或应变片。6.根据权利要求1所述的thmc耦合煤岩体三轴流变试验多参数测量装置,其特征在于,所述轴向伺服加载系统由加载油缸、伺服油源系统、轴向力传感器、电液伺服阀、控制器组成,控制器接收轴向力传感器的反馈信号后控制轴向加载速率与幅度。7.采用如权利要求4所述测量装置的thmc耦合煤岩体三轴流变试验多参数测量方法,其特征在于,包括以下步骤:1)安装试样并装配三轴压力室(9),采用恒位移目标力加载方式进行预加载,使试件(13)与轴向伺服加载系统完全接触;2)三轴压力室(9)内充满水并通过围压跟踪泵(16)对试件(13)施加孔隙水压,使三轴压力室(9)内围压和温度恒定;三轴压力室(9)的中部圆周均匀布置8个径向位移传感器(11),通过试件的直径d的变化计算得出试件的径向应变ε
d
;具体为通过径向位移传感器(11)获得8个径向变形:δd1~δd8;8个径向变形数据两两对应,共计4对径向变形数据δd1+δd5、δd2+δd6、δd3+δd7、δd4+δd8;计算试件的径向应变ε
d
=(δd1+δd2+

+δd8)/4d;3)通过数据采集与控制系统设置加载参数,并通过设置多个位移加载速率实现轴向多等级静态或动态加载。8.根据权利要求7所述的测量方法,其特征在于,三轴压力室(9)内围压的压力范围0~20mpa。9.根据权利要求7所述的测量方法,其特征在于,通过轴向伺服加载系统内的轴向力传感器的读数ε
l
和试件高度l计算试件的轴向应变ε
l
=δl/l;通过应变率和试件高度计算试验所需的轴向加载速率,其中试件高度l、轴向应变率ε、轴向加载速率v之间的关系为:v=ε
×
l。10.根据权利要求7所述的测量方法,其特征在于,所述温度控制系统对三轴压力室(9)进行恒温控制,温度控制范围5~80℃。
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