一种用于三维地质模型试验的拱形隧道开挖装置

    公开(公告)号:CN117072186B

    公开(公告)日:2024-01-02

    申请号:CN202311344462.0

    申请日:2023-10-18

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 本发明属于三维地质模型试验隧道开挖设备技术领域,一种用于三维地质模型试验的拱形隧道开挖装置,包括固定支撑系统,所述固定支撑系统上安装有排渣系统及推进系统,推进系统推进端安装有切削系统,所述推进系统驱动所述切削系统前进和后退,用于沿轴向开挖拱形隧道并在开挖结束后撤出切削系统;所述排渣系统与切削系统同步联动,用于及时排出拱形隧道开挖过程中产生的材料碎渣。根据勒洛三角形原理,采用勒洛三角形刀盘及圆形刀盘组合而成的双刀盘可实现三维地质模型试验中精准、高效和全断面开挖拱形隧道,并且在拱形断面的开挖过程中,不存在切削盲区。定位头及稳固的固定支撑系统可减少开挖过程中的振动及偏移,保证整个装置运行的稳定。

    一种高压真三轴硬岩恒温时效破裂试验装置及方法

    公开(公告)号:CN106596281B

    公开(公告)日:2018-03-13

    申请号:CN201611187101.X

    申请日:2016-12-20

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 一种高压真三轴硬岩恒温时效破裂试验装置及方法,装置包括压力室及四个作动器,压力室中心设有试样承载台,试样承载台中心为试样承放腔,试样承载台上设有围压加载供油孔,围压加载供油孔与围压加载用注射泵相连通;四个作动器均包括封盖、环形端盖、反力缸筒、活塞、活塞杆、密封法兰及应力加载用注射泵;压力室内设有加热线圈;活塞杆端部固装有测力传感器;试样承载台内安装有压力传感器。方法步骤为:制备并密封试样;安装LVDT位移传感器;安装试样至试样承放腔;通过四个作动器对岩石试样精确对中夹紧;调整LVDT位移传感器至试验量程内;充液压油并设定目标温度;启动各注射泵对岩石试样进行阶梯式真三轴加载;记录并观测岩石试样的变形情况。

    一种用于高压油介质中的声发射传感器

    公开(公告)号:CN105334265B

    公开(公告)日:2017-12-29

    申请号:CN201510690030.4

    申请日:2015-10-22

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 一种用于高压油介质中的声发射传感器,其壳体两侧开口分别设置端盖和接线柱,与壳体相连的端盖一侧设置为空心圆柱凸台结构,空心圆柱凸台结构与壳体之间通过第一密封圈进行密封,而压电陶瓷晶片位于空心圆柱凸台结构的压电陶瓷晶片安装腔内;接线柱由导电芯和绝缘套组成,导电芯密封设置于绝缘套中心,导电芯一端通过信号传输线与压电陶瓷晶片相连接,另一端位于壳体外部,绝缘套与壳体之间通过第二密封圈进行密封。本发明的声发射传感器具备了承受最高100MPa高围压的能力,完全满足了常规三轴或真三轴试验过程中岩石破坏的声发射信号的监测,且能够在岩石试样的柔性加载面上进行自由布置,有效保证了声发射信号的真实性和完整性。

    瞬态稳态同时测试致密岩石渗透率的装置及方法

    公开(公告)号:CN103969165B

    公开(公告)日:2017-05-24

    申请号:CN201410182874.3

    申请日:2014-04-30

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 一种瞬态稳态同时测试致密岩石渗透率的装置及方法,属于岩石工程和非常规油气藏工程领域。本发明瞬态稳态同时测试致密岩石渗透率的测试装置包括:三轴压力室、偏压控制系统、围压控制系统、上端渗透系统、下端渗透系统、抽真空系统、恒温系统和数据控制采集系统。瞬态稳态同时测试致密岩石渗透率的方法,先标定参考体积,为试样提供围压偏压温度环境后,进行瞬态渗透率和稳态渗透率的测试。本发明提供符合工程实际的偏压、背压和恒温测试环境,温度的波动误差控制在±0.1℃以内,气体体积误差可控制在0.3%以内,注入压力的误差可控制在0.5%以内。可以同时实现定压和定容两种方式下的瞬态渗透率测定;采用定容方式测定渗透率时,可根据孔隙体积大小,调节参考容器的体积。

    一种高压真三轴硬岩恒温时效破裂试验装置及方法

    公开(公告)号:CN106596281A

    公开(公告)日:2017-04-26

    申请号:CN201611187101.X

    申请日:2016-12-20

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 一种高压真三轴硬岩恒温时效破裂试验装置及方法,装置包括压力室及四个作动器,压力室中心设有试样承载台,试样承载台中心为试样承放腔,试样承载台上设有围压加载供油孔,围压加载供油孔与围压加载用注射泵相连通;四个作动器均包括封盖、环形端盖、反力缸筒、活塞、活塞杆、密封法兰及应力加载用注射泵;压力室内设有加热线圈;活塞杆端部固装有测力传感器;试样承载台内安装有压力传感器。方法步骤为:制备并密封试样;安装LVDT位移传感器;安装试样至试样承放腔;通过四个作动器对岩石试样精确对中夹紧;调整LVDT位移传感器至试验量程内;充液压油并设定目标温度;启动各注射泵对岩石试样进行阶梯式真三轴加载;记录并观测岩石试样的变形情况。

    一种分布式岩石变形测量方法

    公开(公告)号:CN103994716B

    公开(公告)日:2016-06-29

    申请号:CN201410240614.7

    申请日:2014-05-30

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 一种分布式岩石变形测量方法,属于岩石变形测量技术领域。现阶段最为广泛的岩石变形测量方法为:利用LVDT位移传感器或应变式传感器进行非接触式测量,以获得岩石试样相对两侧的两个轴向变形数据,但是这种测量方法无法有效反映岩石表面变形的局部差异性,导致测量范围有限,且当岩石试样产生宏观裂隙时,裂隙产生部位与传感器固定点的相对位置,会显著影响测量准确性,导致测量误差比较大。本发明能够有效反映岩石表面变形的局部差异性,解决了测量局限性的不足,能够将宏观裂隙对测量准确性的影响降到最低,同时适用于常规三轴压力机,能够满足高围压条件下稳定的测量岩石整体变形。

    一种检测端部摩擦效应及减摩材料性能的试验方法

    公开(公告)号:CN103837468B

    公开(公告)日:2016-04-20

    申请号:CN201410072368.9

    申请日:2014-02-27

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 一种检测端部摩擦效应及减摩材料性能的试验方法,属于岩石力学试验技术领域。本发明的试验方法包括减摩材料的摩擦系数测定试验及减摩材料对端部摩擦效应的影响试验,其中减摩材料对端部摩擦效应的影响试验又分为单轴加载试验和双轴加载试验。减摩材料的摩擦系数测定试验能够通过真三轴试验机施加的水平推力值及竖向压力值计算出摩擦系数,通过摩擦系数检测减摩材料的适用性;而单轴加载试验和双轴加载试验,均能验证减摩材料的过度减摩现象,可以帮助技术人员准确了解端部摩擦效应对试验结果的影响。本发明的试验方法最终目的是帮助相关技术人员寻找更合适的减摩材料,并且检测该减摩材料的性能指标,以提高试验结果的真实性。

    一种用于高压油介质中的声发射传感器

    公开(公告)号:CN105334265A

    公开(公告)日:2016-02-17

    申请号:CN201510690030.4

    申请日:2015-10-22

    Applicant: 东北大学

    CPC classification number: G01N29/14

    Abstract: 一种用于高压油介质中的声发射传感器,其壳体两侧开口分别设置端盖和接线柱,与壳体相连的端盖一侧设置为空心圆柱凸台结构,空心圆柱凸台结构与壳体之间通过第一密封圈进行密封,而压电陶瓷晶片位于空心圆柱凸台结构的压电陶瓷晶片安装腔内;接线柱由导电芯和绝缘套组成,导电芯密封设置于绝缘套中心,导电芯一端通过信号传输线与压电陶瓷晶片相连接,另一端位于壳体外部,绝缘套与壳体之间通过第二密封圈进行密封。本发明的声发射传感器具备了承受最高100MPa高围压的能力,完全满足了常规三轴或真三轴试验过程中岩石破坏的声发射信号的监测,且能够在岩石试样的柔性加载面上进行自由布置,有效保证了声发射信号的真实性和完整性。

    一种考虑页岩吸附及压裂过程的渗透演化实验装置及方法

    公开(公告)号:CN105136646A

    公开(公告)日:2015-12-09

    申请号:CN201510589204.8

    申请日:2015-09-15

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 一种考虑页岩吸附及压裂过程的渗透演化实验装置及方法,其实验装置包括气压压裂系统单元和渗透率测量系统单元;实验前,将页岩试样与承压垫块进行装夹,而后进行密封处理,再安装体变测量传感器,并构成试样组合体,再将试样组合体送入压力室内,封闭压力室充油加压,然后加载真三轴应力;开始实验,依次进行页岩试样的吸附平衡实验和气压压裂实验,压裂期间采集高压气体的流量及压力数据,并测量页岩试样的变形数据;进行渗透率测定实验,压裂前期页岩试样渗透性较小时,采用瞬态法测定页岩试样的渗透率,压裂后期页岩试样渗透性较大时,采用稳态法测定页岩试样的渗透率;通过对页岩试样进行逐级加压压裂,即可测定页岩试样每级的渗透率演化。

    用于评估岩石损伤的双弯曲元超声波传感试验装置及方法

    公开(公告)号:CN102879468B

    公开(公告)日:2014-09-03

    申请号:CN201210346067.1

    申请日:2012-09-18

    Applicant: 东北大学

    Abstract: 一种用于评估岩石损伤的双弯曲元超声波传感试验装置,包括压力室、岩石试样和超声波探头;压力室,包括外壳、压头和底座;岩石试样位于底座和压头之间,压头和底座与岩石试样接触侧均开有凹槽,且凹槽内均放置座芯;超声波探头包括超声波发射探头和超声波接收探头,超声波发射探头、超声波接收探头分别置于压头、底座的座芯内,两个超声波探头均为两个弯曲元并列粘结而成的双弯曲元结构;压力室外设置有信号发生器、信号放大器、示波器、第一电路转换器和第二电路转换器。通过电路转换器来改变双弯曲元的连线方式,控制弯曲元的振动方向,实现纵波和横波的顺序激发,适用于岩石力学超声波试验,通过波速变化评估岩石损伤特性。

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