1、美國GCTS公司的高溫高壓巖石三軸試驗機(jī)是一款多功能的巖石力學(xué)測試設(shè)備,符合ASTM D2664-04標(biāo)準(zhǔn)。它專為單軸壓縮、拉伸、蠕變、松弛、斷裂韌性實驗以及復(fù)雜的三軸測試設(shè)計,如全曲線三軸壓縮、蠕變/松弛、彈性模量、泊松比、抗壓強(qiáng)度、體積模量、剪切模量、Biot孔彈性常數(shù)、應(yīng)力、抗張強(qiáng)度等參數(shù)的測定。
巖石三軸試驗機(jī)在工程應(yīng)用中的主要用途包括以下幾點:提供關(guān)鍵巖石力學(xué)參數(shù):巖石三軸試驗機(jī)能夠模擬巖土在原始地應(yīng)力條件下的力學(xué)特性,產(chǎn)生的數(shù)據(jù)為巖石力學(xué)設(shè)計提供了不可或缺的參數(shù),是工程設(shè)計的重要參考依據(jù)。
該試驗機(jī)可根據(jù)用戶不同要求配置圍壓系統(tǒng)、巖石引伸計、高低溫系統(tǒng)、孔隙水壓系統(tǒng)、巖石直剪試驗系統(tǒng)、及巖石剪切、劈裂夾具等??勺詣油瓿蓭r石在不同圍壓下的三軸壓縮試驗,孔隙滲透試驗、高低溫環(huán)境試驗等并可進(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。
巖石三軸試驗機(jī)是研究巖石力學(xué)性質(zhì)的基本試驗設(shè)備,根據(jù)巖石試驗規(guī)程以及的工程建設(shè)的特點,用現(xiàn)有的壓力試驗機(jī)改裝研制出高性能的巖石三軸試驗機(jī),它可以應(yīng)用于高圍壓的巖石三軸剪切試驗、圍壓恒定條件下的巖石三軸蠕變實驗。
巖石三軸試驗機(jī)采用全數(shù)字式閉環(huán)微機(jī)伺服控制系統(tǒng),實現(xiàn)高精度精確控制,對試驗機(jī)剛性進(jìn)行實時補(bǔ)償,確保實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。在標(biāo)定時,精確測量各級載荷下的試驗機(jī)系統(tǒng)變形,將變形量作為標(biāo)定參量參與配置文件。加載到指定載荷時,控制測量系統(tǒng)修正試樣變形值,為試驗機(jī)剛性實時補(bǔ)償提供參量。
它們分別專用于動態(tài)非飽和土的抗剪強(qiáng)度測試和真三軸應(yīng)力/應(yīng)變路徑測試,包括雙向振動加載。全自動應(yīng)力路徑三軸儀則支持應(yīng)力/應(yīng)變控制、固結(jié)和剪切實驗,具備精確的測量和自動控制功能??偟膩碚f,GCTS公司的試驗機(jī)系列設(shè)備提供了全面的巖石和土體力學(xué)性能測試解決方案,適用于科研和工程領(lǐng)域的各種需求。
流變試驗:巖石流變試驗主要是測定巖石在外界載荷條及溫度條件下,所呈現(xiàn)出的流動、變形及破壞等性質(zhì),主要表現(xiàn)在蠕變、松弛、應(yīng)變率效應(yīng)、彈性后效、時效強(qiáng)度、流變損傷及斷裂等方面。該試驗機(jī)設(shè)備可進(jìn)行單軸流變、三軸流變等試驗。其試驗操作類似以上相關(guān)試驗,只是試驗?zāi)亢图虞d方式有所區(qū)別。
但在伺服試驗機(jī)上加載裝置可以迅速回縮,通過減少公式(8)中的s,不僅完全吸收了試驗機(jī)的卸載回彈量,而且也吸收了部分巖樣的壓縮變形,實現(xiàn)加載壓頭回縮,減少巖樣的壓縮變形u使巖樣穩(wěn)定破壞。這樣巖樣破壞過程中的應(yīng)變是減小而不是增加,稱為第Ⅱ類應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)糖€。
應(yīng)力應(yīng)變曲線的四個階段如下: 彈性階段(O-B):在此階段,試樣的變形是完全彈性的,即一旦卸除荷載,試樣能夠完全恢復(fù)到原始狀態(tài)。 屈服階段(B-C):在這個階段,盡管試樣的伸長量顯著增加,但萬能試驗機(jī)上的荷載讀數(shù)卻基本保持穩(wěn)定。
應(yīng)力應(yīng)變曲線四個階段是:(1)彈性階段ob:這一階段試樣的變形完全是彈性的,全部卸除荷載后,試樣將恢復(fù)其原長。(2)屈服階段bc:試樣的伸長量急劇地增加,而萬能試驗機(jī)上的荷載讀數(shù)卻在很小范圍內(nèi)波動。如果略去這種荷載讀數(shù)的微小波動不計,這一階段在拉伸圖上可用水平線段來表示。
應(yīng)變=(L-L0)/L0*100=行程/標(biāo)距*100 通過公式計算,將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為應(yīng)力應(yīng)變值。之后,使用Origin軟件繪制曲線。確保將處理后的數(shù)據(jù)輸入至軟件中,以便進(jìn)行可視化展示。接下來,計算壓縮模量。在Origin中選擇“Analysis”菜單下的“Fitting”選項,進(jìn)行線性擬合分析。
巖石三軸試驗機(jī)采用全數(shù)字式閉環(huán)微機(jī)伺服控制系統(tǒng),實現(xiàn)高精度精確控制,對試驗機(jī)剛性進(jìn)行實時補(bǔ)償,確保實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。在標(biāo)定時,精確測量各級載荷下的試驗機(jī)系統(tǒng)變形,將變形量作為標(biāo)定參量參與配置文件。加載到指定載荷時,控制測量系統(tǒng)修正試樣變形值,為試驗機(jī)剛性實時補(bǔ)償提供參量。
巖石真三軸試驗機(jī)是巖土三軸試驗機(jī)的一種,就長春新試驗機(jī)有限責(zé)任公司而言,采用全封閉回字型高剛度框架與浮動加載框架所組成,六個工作油缸分別安裝于,回字型框架的四個承載柱梁與浮動加載框架的兩個端梁中心位置,活塞端面安裝高精度測力傳感器,傳感器端面安裝有調(diào)平用球面支撐。
巖石破壞是在應(yīng)力整體降低的過程中發(fā)生的。有鑒于此,在完成國家自然科學(xué)基金課題“巖石卸載破碎機(jī)理的研究”(課題負(fù)責(zé)人華安增教授)過程中,進(jìn)行巖樣常規(guī)三軸加載后保持軸向變形降低圍壓的試驗。在這種卸荷試驗中,試驗機(jī)軸向不再對巖樣壓縮作功,巖樣的屈服破壞是通過自身儲存的彈性變形能來實現(xiàn)的。
三軸試驗機(jī)是一種精密的材料測試設(shè)備,其構(gòu)造由軸壓系統(tǒng)、圍壓系統(tǒng)和低溫控制系統(tǒng)構(gòu)成。其工作原理是通過軸壓系統(tǒng)對試樣施加軸向力,這個力是恒定或按特定速率變化,以進(jìn)行蠕變試驗或恒定變形控制(如松弛試驗)。同時,壓力室負(fù)責(zé)施加圍壓,控制試樣的徑向變形,同樣可實現(xiàn)恒速或恒壓控制。
常規(guī)應(yīng)力組合方式為σ1σ2=σ3,主要研究圍壓對巖石變形、強(qiáng)度和破壞的影響;三軸不等應(yīng)力的組合方式為σ1σ2σ3,主要研究中間應(yīng)力對巖石變形和強(qiáng)度的影響。對于儲集層巖石,一般采用常規(guī)應(yīng)力組合方式測量。圖3-5所示為常規(guī)三軸應(yīng)力試驗機(jī)的核心部分。
三軸按鍵荷重曲線試驗機(jī)的特點主要包括以下幾點:直觀顯示功能:直接在圖表上顯示關(guān)鍵數(shù)據(jù):如Peak Force、Return Force、Distance、TT、Click率以及動態(tài)阻抗值FO等,無需人工計算,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的直觀展示。
三軸按鍵荷重曲線試驗機(jī)的規(guī)格和參數(shù)如下:Z軸的最大荷重為50牛頓(即5公斤力),驅(qū)動方式為伺服馬達(dá),控制方式為上下、下降驅(qū)動。Z軸的驅(qū)動范圍為0到150毫米,滿足手機(jī)的測試需求。荷重測定范圍為0到50牛頓(5公斤力),荷重分解度為0.01克力(0.098毫牛頓),荷重精度為0.1牛頓(100毫牛頓)。
氣動式按鍵壽命試驗機(jī)主要性能特點:■商 單軸式按鍵壽命試驗機(jī)價格 儀器儀表是用以檢出、測量、觀察、計算各種物理量、物質(zhì)成分、物性參數(shù)等的器具或設(shè)備。真空檢漏儀、壓力表、測長儀、顯微鏡、乘法器等均屬于儀器儀表。
公司專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)物理可靠性試驗機(jī)、環(huán)境耐候試驗機(jī)和各種品質(zhì)檢驗儀器,主要產(chǎn)品包括:拉力試驗機(jī)、萬 能材料試驗機(jī)、扭力試驗機(jī)、插拔力試驗機(jī)、按鍵荷重曲線實驗機(jī)、恒溫恒濕試驗箱、冷熱沖擊試驗箱、快速溫變試驗箱、步入式溫濕度試驗箱、鹽霧產(chǎn)品,主要集中在中低檔市場,而市場則主要被國外品牌所占據(jù)。
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