[发明专利]真三轴试验方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及土工试验设备技术领域，具体而言，涉及一种真三轴试验方法及系统。

背景技术

真三轴试验系统通常应用于岩土的受力分析试验中。随着工程技术的不断发展，水利水电、地热开发及石油天然气开采等传统岩土工程的复杂程度逐年提高，与此同时，国家也推出一些更具国家战略意义、更有挑战性的特殊工程(如放射性核废料地质封存、二氧化碳地质封存等)。能否实现真三轴耦合试验的自动化是判定真三轴试验系统优劣的重要标准。此外，现有技术中的真三轴试验系统通常只能进行假三轴试验或简单的常规三轴试验不能实现真三轴耦合试验。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种真三轴试验系统，通过设置真三轴加载装置、真三轴施力装置及数控装置实现了真三轴耦合试验，并实现真三轴耦合试验自动化。

有鉴于此，本发明的另一目的在于提供一种真三轴试验方法，通过真三轴加载装置、真三轴施力装置及数控装置实现了真三轴耦合试验，且并实现真三轴耦合试验自动化。

为实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：

一种真三轴试验系统，包括真三轴加载装置、真三轴施力装置及数控装置。

所述真三轴加载装置包括加载装置本体、第一计量泵、第二计量泵、第三计量泵、升降计量泵和渗透压计量泵。所述真三轴施力装置包括第一活塞、第二活塞、第三活塞、升降活塞、与所述第一活塞匹配的第一缸筒、与所述第二活塞匹配的第二缸筒、与所述升降活塞匹配的升降缸筒、限位千斤顶以及具有容纳空间的施力框架。所述数控装置包括控制装置、第一位移计、第二位移计以及第三位移计。

所述控制装置与所述第一位移计、第二位移计、第三位移计、第一计量泵、第二计量泵、第三计量泵、升降计量泵和渗透压计量泵分别连接。

所述第一活塞设置于所述第一缸筒内，所述第一缸筒安装于所述施力框架顶部，所述第一缸筒与所述第一计量泵通过管道连通；所述第二活塞设置于所述第二缸筒内，所述第二缸筒安装于所述施力框架侧壁，所述第二缸筒与所述第二计量泵通过管道连通；所述升降活塞设置于所述升降缸筒，所述升降缸筒与所述升降计量泵通过管道连通，所述升降缸筒设置于所述施力框架底部，所述加载装置本体与所述渗透压计量泵通过管道连通，所述加载装置本体设置于所述升降活塞靠近所述第一活塞的一侧；所述限位千斤顶安装于所述施力框架侧壁，所述第三计量泵通过管道与所述施力框架的容纳空间连通。

所述第一位移计设置于所述第一缸筒的一端以检测第一缸筒的端部与第一活塞之间位置变化产生的第一信号，所述第二位移计设置于所述第二缸筒的一端以检测第二缸筒的端部与第二活塞之间位置变化产生的第二信号，所述第三位移计设置于所述加载装置本体以检测所述加载装置本体的位置变化产生第三信号。

所述控制装置接收所述第一信号、第二信号和第三信号并根据预存算法得到待检测物品的应变。

可选的，在上述真三轴试验装置中，所述加载装置本体具有密封空间，所述加载装置本体的密封空间与所述渗透压计量泵之间通过管道连通，该管道上设置有压力容器和两个阀控装置，所述两个阀控装置分别设置于所述压力容器的两端，所述压力容器检测所述加载装置本体受到的压力，所述控制装置与所述压力容器连接并获取所述压力，所述控制装置根据所述压力及预存算法得到待检测物品的渗透率。

可选的，在上述真三轴试验装置中，所述加载装置本体的密封空间与所述渗透压计量泵通过两根管道连通，所述两根管道的一端与所述渗透压计量泵连通、另一端与所述加载装置本体的顶部和底部分别连通，各管道上设置有压力容器和两个阀控装置，所述两个阀控装置分别设置于所述压力容器的两端，两个所述压力容器分别检测所述加载装置本体顶部受到的第一压力和所述加载装置本体底部受到的第二压力，所述压力容器与所述控制装置连接并获取所述第一压力和第二压力并根据所述第一压力和第二压力及预存算法得到待检测物品的渗透率。

可选的，在上述真三轴试验装置中，所述第一缸筒和第一计量泵通过两根管道连通，所述两根管道的一端与所述第一计量泵连通、另一端分别与所述第一缸筒的两端连通。

所述第二缸筒和第二计量泵通过两根管道连通，所述两根管道的一端与所述第二计量泵连通、另一端分别与所述第二缸筒的两端连通。

所述升降缸筒和升降计量泵通过两根管道连通，所述两根管道的一端与所述升降计量泵连通、另一端分别与所述升降缸筒的两端连通。