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消防水帶爆破試驗機 一．產(chǎn)品介紹 消防水帶爆破機分為：手動操作，電腦操作。消防水帶水壓爆破試驗 裝置主要用于消防水帶 0~15Mpa 不同壓力等級的水壓爆破強度試 驗、泄漏試驗，是消防水帶生產(chǎn)廠家、檢驗部門必備的檢測設(shè)備。計 算機控制的消防水壓水壓爆破試驗機可以自動生成壓力、時間曲線， 實時顯示，并將各種數(shù)據(jù)存儲，隨時可打印出中英文檢驗報告。采用 增壓泵補壓， 減少了加壓系統(tǒng)的工作時間， 提高加壓系統(tǒng)的使用壽命， 同時也保證了壓力精度。 二．設(shè)備參數(shù) 1. 爆破泵驅(qū)動壓力：0.2-0.8MPa， 2. 試驗壓力：0-20MPa（可調(diào)） 精度：0.01Mpa 3. 試工尺寸：50，65，80，90.（mm) 4. 爆破壓力流量：0.3-1 立方/分鐘 5. 爆破介質(zhì)：水、液壓油、乳化液，水乙二醇，礦物油等 6. 爆破測試溫度：-10—150°C（需定制） 7. 濟南思明特設(shè)備爆破測試操作方式：曲線顯示：思明特自主研發(fā) 的軟件可滿足不同場合應(yīng)用，自動顯示曲線，記錄最大爆破壓力 值 8. 測試臺報告：自動輸出中英文報告，可局部打印輸出。 三、產(chǎn)品特點 思明特#濟南 1. 零件都選用國內(nèi)外知名品牌，使用安全壽命長 2. 所有與介質(zhì)接觸的部分都可選擇優(yōu)質(zhì)不銹鋼 3. 配備濟南思明特增壓泵，壓力任意可調(diào)。 4. 采用計算機控制，可以自動充水、升壓、保壓，到設(shè)定時間可以 自動泄壓排水 5. 曲線顯示：思明特自主研發(fā)的軟件可滿足不同場合應(yīng)用，自動顯 示曲線，記錄最大爆破壓力值 6. 測試臺報告：自動輸出中英文報告，可局部打印曲線圖 四．產(chǎn)品圖片 辦公室衛(wèi)生管理制度 一、主要內(nèi)容與適用范圍 1．本制度規(guī)定了辦公室衛(wèi)生管理的工作內(nèi)容和要求及檢查與考核。 2．此管理制度適用于本公司所有辦公室衛(wèi)生的管理 思明特#濟南 二、定義 1．公共區(qū)域：包括辦公室走道、會議室、衛(wèi)生間，每天由行政文員進行清掃； 2．個人區(qū)域：包括個人辦公桌及辦公區(qū)域由各部門工作人員每天自行清掃。 1. 1） 2） 3） 5） 6） 2. 1） 2） 公共區(qū)域環(huán)境衛(wèi)生應(yīng)做到以下幾點： 保持公共區(qū)域及個人區(qū)域地面干凈清潔、無污物、污水、浮土，無死角。 保持門窗干凈、無塵土、玻璃清潔、透明 保持墻壁清潔，表面無灰塵、污跡。4） 。 保持掛件、畫框及其他裝飾品表面干凈整潔。 保持衛(wèi)生間、洗手池內(nèi)無污垢，經(jīng)常保持清潔，毛巾放在固定（或隱蔽）的地方。 保持衛(wèi)生工具用后及時清潔整理，保持清潔、擺放整齊。7） 辦公用品的衛(wèi)生管理應(yīng)做到以下幾點： 辦公桌面：辦公桌面只能擺放必需物品，其它物品應(yīng)放在個人抽屜，暫不需要的物品就擺回柜子里，不用的物品要及時清理掉。 辦公文件、票據(jù)：辦公文件、票據(jù)等應(yīng)分類放進文件夾、文件盒中，并整齊的擺放至辦公桌左上角上。3） 電腦：電腦鍵盤要保持干凈，下班或是離開公司前電腦要關(guān)機。5） 辦公小用品如筆、尺、橡皮檫、訂書機、啟丁器等，應(yīng)放在辦公 報刊：報刊應(yīng)擺放到報刊架上，要定時清理過期報刊。 垃圾簍擺放緊靠衛(wèi)生間并及時清理，無溢滿現(xiàn)象。 桌一側(cè)，要從哪取使用完后放到原位。4） 6） 飲食水機、燈具、打印機、傳真機、文具柜等擺放要整齊，保持表面無污垢，無灰塵，蜘蛛網(wǎng)等，辦公室內(nèi)電器線走向要美觀，規(guī)范，并用護釘固定不可亂搭接臨時線） 新 進 設(shè) 個人衛(wèi)生應(yīng)注意以下幾點： 備的包裝和報廢設(shè)備以及不用的雜物應(yīng)按規(guī)定的程序及時予以清除。3. 1） 2） 3） 5） 不隨地吐痰，不隨地亂扔垃圾。 下班后要整理辦公桌上的用品，放罷整齊。 禁止在辦公區(qū)域抽煙。4） 下班后先檢查各自辦公區(qū)域的門窗是否鎖好，將一切電源切斷后即可離開。 辦公室門口及窗外不得丟棄廢紙、煙頭、傾倒剩茶。 4．總經(jīng)理辦公室衛(wèi)生應(yīng)做到以下幾點：1） 保持地面干凈清潔、無污物、污水、浮土，無死角。2） 保持門窗干凈、無塵土、玻璃清潔、透明。 保持掛件、畫框及其他裝飾品表面干凈整潔。 3） 保持墻壁清潔，表面無灰塵、污跡。4） 三、 檢查及考核 每天由領(lǐng)導(dǎo)檢查公共區(qū)域的環(huán)境，如有發(fā)現(xiàn)不符合以上要求，罰 10 元/次。 思明特#濟南 文章編號：1000－7598(2013) 02－0600－08 巖石三軸試驗機的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 （1.北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程系，北京 100042；2 長春市朝陽試驗儀器有限公司，長春 130507； 3.中國礦業(yè)大學(xué)（北京） 力學(xué)與建筑工程學(xué)院，北京 100083） 要：30多年來國內(nèi)幾乎沒有關(guān)于巖石三軸試驗機發(fā)展狀況的全面介紹資料。為了國內(nèi)大專院校、科研院所和生產(chǎn)廠家 能夠更好地分析、設(shè)計和制造巖石三軸試驗機，在收集大量的參考資料，回顧試驗機的發(fā)展歷史，深入調(diào)研和分析的基礎(chǔ)上， 總結(jié)并介紹了國內(nèi)常規(guī)和真三軸兩大類巖石三軸試驗機，同時介紹了蠕變、靜動態(tài)、高低溫和剪切等巖石試驗機的發(fā)展狀況。 列舉了國內(nèi)具有代表性的部分用戶使用的不同性能的巖石三軸試驗機及其參數(shù)。指出今后的巖石試驗機將會向 CT 掃描、三 軸剪切滲流、三軸仿真試驗系統(tǒng)和原位真三軸試驗系統(tǒng)方向發(fā)展的趨勢。相關(guān)內(nèi)容既可以為研制巖石三軸試驗機提供參考， 也可以為用戶選購試驗機提供幫助。 詞：三軸試驗機；巖石力學(xué)；發(fā)展趨勢；現(xiàn)狀中圖分類號：TU 45 文獻標識碼：A Current situation developmenttrends rocktriaxial testing machines NIU Xue-chao ZHANGQing-xi YUEZhong-wen ArchitectureEngineering, Beijing Polytechnic College, Beijing 100042, Chi ChangchunRising Sun Testing Instrument Co., Ltd., Changchun 130507, China; GeotechnicalEngineering, China University Technology,Beijing 100083, Chi littledomestic comprehensive information triaxialtest machine morethan 30 years. dobetter analysis, design rocktriaxial test machine domesticuniversities, research institutes domesticconventional truetriaxial test machines reference,reviewing testmachine development doingthorough investigation rocktest machine developments creep,static dynamic,high-low temperature introduced.Different performances triaxial test machines fewrepresentative domestic users futuredevelopment trends rocktest machine which CTscanning, triaxial shear seepage, triaxial simulation test systems in-situtrue triaxial test system pointedout. resultscan provide triaxialtest machine offerhelp userswho newtest machine. Key words: triaxial test machine; rock mechanics; development trend; current situation 設(shè)的快速發(fā)展，遇到的工程地質(zhì)條件越來越復(fù)雜， 隧道向大斷面方向發(fā)展，礦井巷道向千米以上深部 發(fā)展。工程塌方、突水和沖擊地壓等地質(zhì)災(zāi)害越來 越多，廣大巖土工程工作者遇到了前所未有的挑戰(zhàn)， 迫切需要對巖石的力學(xué)和工程性質(zhì)進行深入地研 究。三軸試驗機是研究巖石力學(xué)性質(zhì)的重要工具， 科研院所和大專院校的實驗室逐漸添置或改造了原 有的三軸試驗機。近 30 年來，我國巖石試驗機設(shè)計 世界上第一臺真正意義的試驗機發(fā)展至今已經(jīng)接近 300 年了，現(xiàn)代試驗機已經(jīng)廣泛應(yīng)用于巖土 工程、建筑材料、地質(zhì)災(zāi)害研究與應(yīng)用等領(lǐng)域。特 別在巖土工程領(lǐng)域，試驗機承擔(dān)著邊坡穩(wěn)定、巷道 （隧道）圍巖維護、沖擊地壓、地震效應(yīng)等方面的 研究和工程應(yīng)用的重任。近年來，由于我國工程建 收稿日期：2011-11-26 基金項目：北京市科技創(chuàng)新平臺項目（No. PXM2008_014225_055710）；國家自然科學(xué)基金重點項目（No. 51134025）。 第一作者簡介： 牛學(xué)超，男，1964 年生，博士，教授，主要從事井巷穩(wěn)定性和工程爆破方面的教學(xué)和研究工作。E-mail： 面的系統(tǒng)資料介紹。在其設(shè)計和生產(chǎn)過程中，往往 遇到功能不好界定，參數(shù)不易選取等問題。為此， 筆者結(jié)合自己在三軸試驗機研制和設(shè)計中的經(jīng)驗， 并參考了大量的資料，調(diào)查了主要三軸試驗機生產(chǎn) 廠家，完成此文，以便為巖石三軸試驗機的設(shè)計和 選購提供參考。文中不但介紹了國內(nèi)三軸試驗機的 主要種類、功能和參數(shù)，還介紹了試驗機的發(fā)展歷 史，以便讀者對三軸試驗機在科研和工程中的應(yīng)用 加以全面了解。 入使用。 在試驗中，人們逐步發(fā)現(xiàn)試驗機的剛度對試驗 結(jié)果具有重要影響，因而采用不同的方法提高試驗 機的剛度以獲得材料的全應(yīng)力-應(yīng)變曲線 Speath在對鑄鐵做壓力試驗時曾懷疑試驗機的剛度 小于鑄鐵的剛度而引起試驗的失線 Maldari測到混凝土強度極限以后的讀數(shù)，當(dāng)時 沒有引起人們的重視。1943 Whitney第一次明 確提出并解釋了試驗機剛度對試件破壞有影響。 1949 McHerry在試驗中發(fā)現(xiàn)，試驗機 剛度的重要性并強調(diào)要控制試件的破壞過程就必須 提高試驗機的剛度。1962 Barnard研制 了一種剛性機架、油缸面積大、且高度低的試驗機， 該機能產(chǎn)生一個與載荷無關(guān)的恒應(yīng)變率，從而為測 得材料的完整應(yīng)力-應(yīng)變曲線 Blanks第一次測得混凝土的荷載-位移全過程曲線 Hinde研制了一種通過兩個壓力油缸相連接 的雙動式作動筒剛性補償器，以此來增大液壓試驗 機的有效剛性。1965 年，南非的 Cook 通過在普通 材料試驗機上增加一截鋼管，對鋼管和試件同時加 載而有效地減輕了試件破壞的突變程度，深入研究 了試驗機剛度對巖石強度的影響。1966 年，Cook Hojem通過先對試件預(yù)加載，爾后利用試驗機架 柱熱膨脹收縮的方法第一次得到大理巖完整的全 應(yīng)力-應(yīng)變曲線 Chap-Man通過 并聯(lián)在十字頭下面的壓縮鋼塊而增大了 萬能試驗機的有效剛性。1970 Fairharst采用手工伺服控制剛性試驗機測得了多種巖石的應(yīng) 力-應(yīng)變曲線 年代初期研制成功電液伺服試驗機。 液壓伺服是剛性試驗機的一種控制方式，它是利用 脈沖反饋原理驅(qū)動機械運轉(zhuǎn)的自動控制技術(shù)。在伺 服控制剛性試驗機中，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 試驗機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，并促進了巖土力學(xué)的發(fā)展。 目前國際上以 MTS 公司、Instron 公司和島津 公司等生產(chǎn)的電液伺服三軸試驗機較為著名 外德國申克公司生產(chǎn)MEW 系列試驗機，日本圓井 制作所、日本谷騰株式會社、日本千曲株式會社和 英國鐘樓公司等也生產(chǎn)巖石試驗機。 2.2 國內(nèi)試驗機的發(fā)展 我國早期的三軸試驗機主 要有長江－500 試驗機的發(fā)展簡史從開始的杠桿加載和手工操作，到目前的液壓 加載和計算機控制，試驗機的功能越來越多，性能 越來越好。在試驗機的發(fā)展過程中有兩大進步，一 是剛性試驗機的應(yīng)用；二是反饋伺服系統(tǒng)的實現(xiàn) 國外試驗機發(fā)展較早，技術(shù)較為先進。20世紀 50 年代，我國的試驗機設(shè)計和生產(chǎn)才剛剛起步，整個 20 世紀無論從功能上或是性能參數(shù)上與國際上的 差距都較大 。進入21 世紀，我國的試驗機設(shè)計和 生產(chǎn)水平逐步提高，與國際知名廠家相比差距越來 越小。 2.1 國外試驗機的發(fā)展 國外材料試驗與試驗機研 制可以追溯到 16 紀，從簡單的籃子盛有重物加載到杠桿系統(tǒng)加載再到液壓加載，經(jīng)歷了近 個世紀。20世紀 30 年代 60年代，人們在為增加壓力機的剛度而努力，直 到出現(xiàn)了液壓伺服技術(shù)，并結(jié)合提高試驗機的剛度 才形成了可以繪制材料全應(yīng)力-應(yīng)變曲線較為成熟 的技術(shù)。下面就結(jié)合相關(guān)資料介紹材料試驗和試驗 機的發(fā)展歷程 [3－6] 比較早的關(guān)于材料試驗記錄是1500 年后 Vinci 成的金屬絲拉伸試驗，他試驗了多種金屬絲的強度。1638 Galileo報導(dǎo)了材料的直接拉伸強度試驗、 固體以及空心梁的彎曲實驗。1740 Mariotte完成 了木材、紙和金屬的拉伸強度以及嵌入梁和簡支梁 的強度試驗研究。1678 Hooke報導(dǎo)了他所完成 的金屬絲彈性和彈簧伸長實驗。1729 Musschenbroeck制造了第一臺試驗機，它是依 靠一套簡單的杠桿式裝置進行加載。大約 1770 Gauthey研究巴黎圣 吉納維夫教堂的支柱時，設(shè)計 了一臺也是由杠桿系統(tǒng)加載的試驗機，并且第一次 完成了邊長為 cm立方體巖石的力學(xué)試驗。1865 Kiiryaldy在倫敦索斯沃克大街開設(shè)第一個工業(yè) 用試驗室，其中安裝有一臺 000000 磅的試驗機， 三軸試驗機 。長江－500型巖石三軸應(yīng)力試驗機 生產(chǎn)于 20 個世紀 50 年代，由長江流域規(guī)劃辦公室 與長春試驗機廠聯(lián)合設(shè)計，是我國比較早的巖石三軸 試驗機之一，其技術(shù)指標和各項參數(shù)的測量和記錄 裝置與國外設(shè)備相比較為落后。長江－500 型巖石 三軸應(yīng)力試驗機在常溫下工作，軸向力和圍壓均采 用擺錘式測力機構(gòu)，依靠手動調(diào)節(jié)流量實現(xiàn)對軸向 力和圍壓的施加。該機主要技術(shù)參數(shù)為，最大軸向 000kN，側(cè)向壓力為 150 MPa；適用試件尺寸 （直徑高）為 90 mm 200mm，主體外形尺寸 460mm 800mm 485mm。國 家地震局地質(zhì)研究所設(shè)計的三軸試驗機圍壓可達 000MPa ，設(shè)計溫度指標為 300 ～400 ，最大 試樣尺寸為 40 mm96 mm。 剛性試驗機代表著 試驗機設(shè)計和生產(chǎn)的水平， 然而 20 世紀 80 年代之前我國實驗室裝備的剛性試 驗機主要依靠外國進口，根據(jù)林天健在《剛性試驗 機》一文中的介紹 ，當(dāng)時只有少數(shù)科研單位實驗室裝備有剛性試驗機，液壓伺服試驗機更是極少。 80 年代以后，隨著我國改革開放的發(fā)展，多家單位 進口國際上先進的巖石三軸試驗機，如水利部黃河 水利委員會水科所裝備了由日本谷騰株式會社生產(chǎn) 000kN、圍壓 20 MPa 中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所與北京水科院比較早從美國引進了 MTS815 型巖石試驗系統(tǒng)，該控制系 統(tǒng)采用模擬控制技術(shù)，當(dāng)時國內(nèi)將其稱之為剛性試 驗機，技術(shù)參數(shù)：軸壓為 500kN、圍壓為 140 MPa。 1986 年長沙礦山研究院從美國引進的 MTS815 ；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”國家 專業(yè)實驗室 1994 年利用世界銀行教育貸款購買的 MTS815 型單軸程控伺服巖石試驗機。長江科學(xué)院 利用水利部巖石力學(xué)與工程重點試驗室建設(shè)專項資 2007年購置了 MTS815.04 型巖石三軸試驗機， 該機為專門用于巖石及混凝土試驗的多功能電液伺 服控制的剛性試驗機，具備軸壓、圍壓和孔隙水壓 套獨立的閉環(huán)伺服控制功能，屬當(dāng)前先進的室內(nèi)巖石力學(xué)試驗設(shè)備之一 [10] 。另外，中國礦業(yè)大學(xué)、 西安科技大學(xué)、四川大學(xué)、山東科技大學(xué)、重慶大 學(xué)等也先后引進了 MTS 巖石試驗機。中國礦業(yè)大 學(xué)（北京）巖石混凝土破壞力學(xué)實驗室和日本島津 公司合作研制的 EHF-UG500 kN 型全數(shù)字液壓伺服 三軸試驗系統(tǒng)。這些進口機器有些本身具備多種試 驗功能；有些經(jīng)過升級改造，使其具備了全數(shù)字化 射和高低溫試驗等功能。 20 世紀 80 年代初、中期，我國開始加大巖石 試驗儀器的研制。當(dāng)時的長春試驗機廠與武漢水電 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)院實驗室，該儀器軸向力為 100 kN、圍壓為 30 MPa。由中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所和長 春試驗機研究所協(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機是當(dāng)時具有代表性 的三軸試驗機 。該試驗機系統(tǒng)采用計算機控制試驗過程并實現(xiàn)試驗結(jié)果的處理。軸向加載系統(tǒng)采用 電-液伺服控制系統(tǒng)，高壓容器采用安全可靠的纏繞 結(jié)構(gòu)。最高溫度達 GPa，可進行巖石在高溫、高壓下的應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)€試驗及 蠕變、松弛等項目測試。 在真三軸試驗機和三維地質(zhì)模型研制方面， 1984 年顧金才研制成功 PYD-50 三向加載地質(zhì)力學(xué)模 型試驗裝置，后來經(jīng)過多次改進其功能不斷完善 [11] 曾經(jīng)為龍灘水電站地下廠房和黃河小浪底水利樞紐工程地下廠房完成地質(zhì)力學(xué)模型試驗。1989 年中國 科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所許東俊主持研制了 RT3 型巖石高壓線 年中國科學(xué) 院武漢巖土力學(xué)研究所白世偉科研團隊研制成功大型 巖土工程模型試驗機，可進行地下工程三維試驗及軟 巖試件力學(xué)特性試驗。三維模型尺寸：可達 800 mm 800mm 800mm；平面模型可達 000mm 000mm 300mm 800mm 800mm 200mm； 000kN [13] 國礦業(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)試驗系統(tǒng)，該系統(tǒng)實現(xiàn)三向荷 載獨立控制，最大壓力為 450 kN，最大拉力為 75 kN， 試件規(guī)格為 100 mm 100mm 100mm、150 mm 150mm 150mm 450mm 150mm 150mm [14] 山東大學(xué)朱維申研究團隊研制了規(guī)格為2.5 的三維地質(zhì)力學(xué)模型試驗組合式臺架和4.5 的三維鋼結(jié)構(gòu)模型試驗臺架等。中國礦業(yè)大學(xué)劉長武研制了規(guī)格為 2.6 三維采礦物理模擬試驗裝置。另外武漢大學(xué)、清華大學(xué)、西南交通大學(xué)等科研院所也裝備了三軸 力學(xué)模型試驗裝置。 在動三軸試驗機研制方面，1987 年中國科學(xué)院 武漢巖土力學(xué)研究所研制的 RDT-10000 型高壓巖石 動力三軸儀是我國比較早自行研制，也是目前最大噸 位具有沖擊加載性能的大噸位巖石動三軸試驗機， 000MPa ，軸向最大荷載達 2.2 MN（軸壓 000MPa ），快速加載只需 ms就可以 使荷載由 上升至峰值，應(yīng)變速率達10 -1，因而 具有沖擊加載性能。試件的尺寸有 20 mm 40mm 30mm60 mm 兩種類型。曾完成秦山核電站基 巖單軸快速加載和乍浦核電站的碎屑凝灰?guī)r試件高 圍壓下（8 000 MPa）的動軸壓三軸試驗等多個試驗 項目。目前，動態(tài)控制技術(shù)已廣泛應(yīng)用到了巖石三 軸試驗儀器上，既可以實現(xiàn)單軸動態(tài)控制，也可以 實現(xiàn)軸向力與圍壓的同步、異步動態(tài)控制，動態(tài)頻 率一般在 50 Hz 左右。 在具有滲透功能的試驗機 研制方面，由于能源 儲備、環(huán)境污染預(yù)防及工程災(zāi)害治理的需要，我國研 制出多臺帶有低滲透試驗功能的巖石三軸試驗機。 成都理工大學(xué)研制了巖石高壓滲透試驗裝置，其圍 壓和滲透壓可達 30 MPa ，軸向荷載可達 000kN， 試樣直徑分別為 50、100、150、200、300 mm，并 且可對相應(yīng)規(guī)格下的方柱體試樣進行滲透性測試 [16] 重慶大學(xué)研制了含瓦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 MPa，試件尺寸為50 mm100 mm [17－18] 。中國礦 業(yè)大學(xué)在 MTS815.02 型巖石伺服試驗機系統(tǒng)的基礎(chǔ) 上改進了滲透試驗系統(tǒng)，其軸壓為 700kN，圍壓 50MPa，系統(tǒng)孔隙水壓可達 50 MPa [19] 。中國石 油勘探開發(fā)研究院滲流流體力學(xué)研究所從美國 TerracTek 公司引進的高溫高壓巖石三軸試驗儀 [20] 全部采用電液伺服控制，能同時進行聲學(xué)、滲透性、強度試驗。太原理工大學(xué)采礦研究所自行研制 MDS-200型（大巖樣）三軸滲透實驗臺，可對 100 mm 100mm 200mm 的長方體裂隙巖塊進行 滲透性測試 [21] 國內(nèi)自行研制的TAW-2000 微機控制巖石三軸 試驗機和 RL-200 型巖石流變儀分別于 2007 2009年出口南非共和國，裝備于 Rocklab 實驗室。 表明了我國巖石三軸試驗機的制造技術(shù)已經(jīng)步入了 成熟穩(wěn)定階段并得到國際上的認可。 國內(nèi)巖石三軸試驗機的現(xiàn)狀3.1 巖石三軸試驗機分類 目前，國內(nèi)生產(chǎn)的巖石 三軸試驗機主要分為常 規(guī)三軸試驗機和真三軸試驗機兩大類。根據(jù)不同研 究目的，在此基礎(chǔ)上又派生出了具有蠕變、靜動態(tài)、 高低溫、滲透等功能的三軸試驗機或附有剪切功能 （1）常規(guī)三軸試驗機：常規(guī)三軸試驗機（又稱 圍壓三軸試驗機，俗稱假三軸試驗機），是巖石三軸 試驗機的基本類型，其側(cè)向應(yīng)力（ 壓，由一套系統(tǒng)通過柔性介質(zhì)施加?；竟δ苡休S向應(yīng)力 ）施加系統(tǒng)、孔隙水施加系統(tǒng)等，可以實現(xiàn)應(yīng)力、應(yīng)變、位 移不同路徑控制及其速率控制，可以繪制應(yīng)力-應(yīng)變 全曲線）真三軸試驗機：在某些場合下，常規(guī)三軸 試驗機無法滿足工程和科研的需要，為了較真實地 模擬地下圍巖的受力或破壞狀態(tài)，真三軸試驗機起 到了不可替代的作用。真三軸試驗機基本功能有軸 向應(yīng)力 施加系統(tǒng)、孔隙水施加系統(tǒng)等?？梢詫崿F(xiàn)應(yīng)力、應(yīng)變、位 移不同路徑控制及其速率控制，繪制應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)?線，并具有三向三面至三向六面對應(yīng)力 是由兩套獨立系統(tǒng)通過剛性或柔性介質(zhì)分別施加，這是與常規(guī)三軸試驗機的本質(zhì)區(qū)別。 （3）巖石三軸蠕變試驗機：在常規(guī)三軸試驗機 和真三軸試驗機上增加了蠕變裝置，不僅可以實現(xiàn) 原有功能，還可以實現(xiàn)巖石的長時蠕變試驗。 （4）靜動三軸試驗機：靜動三軸試驗機可以實 現(xiàn)軸向應(yīng)力、側(cè)向應(yīng)力（或圍壓）、孔隙水的靜態(tài)或 動態(tài)施加，具有幅頻和波形控制功能。 （5）高低溫三軸試驗機：在常規(guī)三軸試驗機和 真三軸試驗機上增加溫度環(huán)境裝置，可以模擬樣品 在地下高溫或低溫環(huán)境中的受力變形和破壞特征。 （6）CT 三軸試驗機：CT 三軸試驗機可以實現(xiàn) 軸向力、圍壓施加，還具有幅頻控制功能。對于常 規(guī)三軸試驗機和真三軸試驗機，試驗過程中只能獲 得試樣的外部受力和變形情況，而不能獲取樣品內(nèi) 部結(jié)構(gòu)的變化情況。CT 三軸試驗機通過試驗過程 中對試件的實時掃描，詳細記錄樣品內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變 化情況，它是巖石三軸試驗機發(fā)展的一大突破。 （7）滲透三軸試驗機：在三軸試驗機力學(xué)試驗 系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加試件的滲透試驗功能的試驗機。滲 透系統(tǒng)與軸壓系統(tǒng)及圍壓系統(tǒng)相互獨立，實現(xiàn)試件 整個變形破壞過程中滲透量的變化測量，可以研究 單軸、一定圍壓、卸荷過程中試件應(yīng)力與流體滲透 的耦合變化特征。 （8）復(fù)合試驗機：在常規(guī)三軸試驗機和真三軸 試驗機上同時增加了蠕變、剪切、高低溫環(huán)境等裝 通過對相關(guān)回路和控制通道的切換組合，即可進行 所需功能的試驗。復(fù)合試驗機裝置多，占地面積大， 操作較為繁瑣。 （9）現(xiàn)場（原位）真三軸試驗系統(tǒng)：現(xiàn)場（原 位）真三軸試驗系統(tǒng)可以施加軸向應(yīng)力 還應(yīng)具有長時蠕變功能。通過現(xiàn)場制作原位樣品，加裝真三軸試驗裝置，實現(xiàn)原位樣品的線 巖石三軸試驗機一般性能參數(shù) 當(dāng)前，我國巖 石三軸試驗機的制造技術(shù)日臻成 熟，特別是全數(shù)字（液-電、機-電）伺服反饋技術(shù) 的熟練應(yīng)用及采用國外如德國 Doli 公司 EDC 全數(shù) 字測控器、美國 MOOG 伺服閥、日本 Panasonic 服電機、日本NACHI 靜音油泵等關(guān)鍵元器件之后， 使巖石三軸試驗機在功能、性能、穩(wěn)定性等方面都 得到了顯著改善，并可以根據(jù)不同需要進行針對性 地研制，已具有批量、規(guī)?；a(chǎn)的能力。目前國 內(nèi)巖石試驗機具有的試驗功能一般有：三軸試驗、 剪切試驗、蠕變試驗、高溫試驗、低溫試驗、耦合 試驗、差應(yīng)變試驗和滲流試驗等；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；檢測手段 有：聲發(fā)射、超聲波和 CT 掃描等。國內(nèi)巖石試驗 國產(chǎn)巖石三軸試驗機一般性能參數(shù)Table commonperformance parameters rocktriaxial testing machines ChineseMai nland 軸向力 孔隙壓力高溫 低溫 蠕變時間 剛度 (GN/M)500～10 000 100 100 200 -50180 5～10 我國研制的具有高、低溫試驗功能的巖石三軸 試驗機，其溫度控制范圍一般在 40～+180，個別控制在 50～+200范圍內(nèi)。對于高低溫三軸試驗機，合理選擇圍壓介質(zhì)極為重要。根據(jù)使用需要 和國內(nèi)油料市場的供給情況，通常選擇二甲基硅油 作為圍壓介質(zhì)。這種介質(zhì)可在 50～+180溫度范圍內(nèi)長期使用，在隔絕空氣或在惰性氣體中長期 使用溫度可達+200。二甲基硅油的型號很多，通 常選用的型號為 201－100。 近年來，國內(nèi)部分大專院校、科研院所根據(jù)各 自的研究需要設(shè)計研制了不同性能參數(shù)的巖石三軸 試驗機，總體發(fā)展趨勢是功能逐漸增多，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機及其裝備的實驗 室如表 國內(nèi)部分不同類型巖石試驗機及參數(shù)Table rocktriaxial testing machines correspondingperformance parameters ChineseMainl 類別主要參數(shù) 使用單位 軸向力 000kN；圍壓2=3：100 MPa；孔隙水壓力：60 MPa；剛度：10 GN/M；試樣規(guī)格： 100mm(200～250) mm、 75 mm(150～200) mm、 54 mm(108～135) mm、 50 mm(100～ 125) mm、 25 mm(50～62.5) mm 軸向力 Fz：3 000 kN；水平力 Fx：2 000 kN、水平力 Fy：2 000 kN；最大試樣：300 mm300 mm300 mm 軸向力 000kN；圍壓2=3：70 MPa；蠕變時間：1 000 h；剛度：5 GN/M；試樣規(guī)格： 100mm 200 mm、 50 mm100mm 軸向力 MPa；頻率：0～10Hz；力變化幅度：0～1 000 kN；變形幅度： 0～0.5 mm；試樣規(guī)格： 100 mm2 50mm100 mm 軸向力 000kN；圍壓2=3：100 MPa；孔隙水壓力：60 MPa；溫度范圍：-50～200；剛度： 10 GN/ M；試樣規(guī)格： 100 mm(200～250) mm、 75 mm(150～200) mm、 54 mm(108～135) mm、 50mm(100～125) mm、 25 mm(50～62.5) mm 軸向力 F：300 kN；圍壓2=3：15 MPa；頻率：10 Hz；試樣規(guī)格： 150 mm300 mm、100 mm 200 mm、 50 mm100 mm 軸向力 500/1000 MPa；剪切力：1000 kN；蠕變時間：
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