【技术实现步骤摘要】
一种加载刚度可调岩石力学试验系统及试验方法
本专利技术涉及岩石力学试验系统
，尤其涉及一种加载刚度可调岩石力学试验系统及试验方法。
技术介绍
冲击地压是煤矿开采的主要动力灾害之一。随着煤炭开采向深部转移，冲击地压事故频繁发生，造成了大量人员伤亡和财产损失，严重影响煤矿安全高效生产。为此，国内外学者针对冲击地压开展了多年的研究，取得了较丰富的成果，但是由于冲击地压自身的复杂性，目前仍有很多难题没有解决，煤矿冲击地压防治成为世界性疑难杂症之一，是国内外攻关研究的热点问题。试验研究是揭示冲击地压孕灾机理、能量释放规律的最基本手段之一，岩石力学试验机则是试验研究的必备工具。岩石力学试验机经历了从开始的杠杆加载和手工操作，到目前的液压加载和计算机控制，其功能越来越多，性能也越来越好。在试验机的发展过程中有两大进步，一是刚性试验机的应用，二是反馈伺服系统的实现，引领了岩石力学试验机的发展。目前，现有的岩石力学试验机大多数是采用液压油缸进行加载，利用一高刚度金属柱作为承压柱，试验机加载刚度近似不变，其中，以美国MTS公司生产的电液伺服三轴试验机最为著名。国内外学者利用这些...
【技术保护点】
1.一种加载刚度可调岩石力学试验系统，其特征在于，其包括：加载单元，用于对试件进行加载；变刚度单元，用于在加载过程中调节加载刚度；监测单元，用于监测所述试验系统加载刚度，以及试件的压力和位移变化，并生成监测数据；数据分析单元，分别与所述加载单元、变刚度单元和监测单元相连接，数据分析单元用于控制加载单元加载，且数据分析单元还用于对接收的监测数据进行处理分析，并根据分析结果控制变刚度单元调节加载刚度。
【技术特征摘要】
1.一种加载刚度可调岩石力学试验系统，其特征在于，其包括：加载单元，用于对试件进行加载；变刚度单元，用于在加载过程中调节加载刚度；监测单元，用于监测所述试验系统加载刚度，以及试件的压力和位移变化，并生成监测数据；数据分析单元，分别与所述加载单元、变刚度单元和监测单元相连接，数据分析单元用于控制加载单元加载，且数据分析单元还用于对接收的监测数据进行处理分析，并根据分析结果控制变刚度单元调节加载刚度。2.如权利要求1所述的加载刚度可调岩石力学试验系统，其特征在于，所述加载单元包括底座、加载油缸、上压盘、下压盘、压力室和加载伺服控制器，在底座的上表面两侧间隔地固定有两个机架，两个机架上部通过横架相连接；所述的加载油缸固定在底座的上表面，且位于两个机架之间；所述上压盘与变刚度单元的底部相连接，下压盘与加载油缸的活塞杆相连接；所述的压力室设置在加载油缸上方，上压盘和下压盘分别穿设在压力室的内部上方和下方，试件放置在上压盘和下压盘之间；所述的加载伺服控制器，分别与加载油缸和数据分析单元相连接。3.如权利要求1所述的加载刚度可调岩石力学试验系统，其特征在于，所述变刚度单元包括伺服油缸、油箱和变刚度伺服控制器，所述伺服油缸设置在横架的下方，且伺服油缸的活塞杆与上压盘相连接；所述油箱与伺服油缸和变刚度伺服控制器相连接；所述变刚度伺服控制器与伺服油缸和数据分析单元相连接。4.如权利要求1所述的加载刚度可调岩石力学试验系统，其特征在于，所述监测单元包括压力传感器、位移传感器和信号采集器，所述压力传感器设置在横架与伺服油缸之间，所述位移传感器设置在上压盘上，且位于压力室的上方，所述信号采集器前端与压力传感器和位移传感器相连接，后端与数据分析单元相连接。5.如权利要求1所述的加载刚度可调岩石力学试验系统，其特征在于，所述压力室的侧壁上还设有可打开和关闭的仓门。6.一种利用权利要求1-5任一所述的加载刚度可调岩石力学试验系统调节加载刚度的方法，其特征在于，其包括以下步骤：第一步、将试件放置到压力室中；第二步、预设加载刚度值，控制加载单元对试件进行加载；第三步、实时监测试件的压力变化和变刚度单元的刚度变化，一旦发现变刚度单元刚度值偏离设定值，通过变刚度伺服控制器快速进行调整，使其刚度始终保持在设定值；具体为：压力传感器实时监测试件的压力值，即为伺服油缸的压力值，位移传感器监测伺服油缸的位移变化，根据当前压力值和设定的加载刚度值计算确定伺服油缸所需的压缩位移，结合伺服...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭云亮，刘学生，赵同彬，宋世琳，尹延春，范德源，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东,37
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