System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种岩石应力溶蚀试验装置及其方法制造方法及图纸_技高网

一种岩石应力溶蚀试验装置及其方法制造方法及图纸

技术编号:40513775 阅读:6 留言:0更新日期:2024-03-01 13:30
本申请公开了一种岩石应力溶蚀试验装置及其方法,涉及岩石力学试验技术领域。所述岩石应力溶蚀试验装置包括:实验罐,内部形成有能够容纳试块和化学溶液的实验腔;所述实验罐设置有供所述压头进出所述实验腔的仿形开口;设置于所述实验罐的至少一个第一流道,各个第一流道均与所述实验腔相连通;设置于所述实验罐的第二流道,所述第二流道与所述实验腔相连通。本申请能够通过第一流道向实验腔内部注入酸碱度符合实验要求的化学溶液,而将发生反应的化学溶液(也即酸碱度不符合实验要求的化学溶液)由第二流道排出。也就是说,实验腔内部的化学溶液酸碱度一直保持恒定,也即能够准确的模拟岩石所处的化学侵蚀环境。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及岩石力学试验,具体为一种岩石应力溶蚀试验装置及其方法


技术介绍

1、岩石力学是一门研究岩石力学性质及其相关现象的科学,其应用范围广泛,涉及到经济基础建设、资源开发、环境保护、减灾防灾等多个领域。人类对岩石力学性质的认识始于试验,而岩石力学理论的形成和发展也与试验方法紧密相连。岩石的力学性质包括强度、变形、动力学特性和渗透性等方面。由于这些性质会受到岩石所处的物理和化学环境的影响,因此研究岩石力学性质的方法主要是现场和室内试验。常见的岩石力学实验包括三轴压缩试验、剪切试验和单轴压缩试验等。

2、需要清楚的是,化学侵蚀效应对岩石孔隙结构的影响是岩体工程长期稳定性评价的前提和基础,现阶段岩石应力溶蚀研究已经得到了广泛关注和深入开展。虽然现有技术的实验装置能够模拟不同条件下的岩石力学行为,例如:单轴压缩、三轴压缩、单轴拉伸和直接剪切等,但是现有技术的实验装置无法基于一定力学条件下,利用化学溶液对岩石所处的化学侵蚀环境(例如:酸性环境或者碱性环境)进行准确的模拟。其主要有以下两点原因,第一、现有的实验装置均不耐化学侵蚀,也即实验装置本身能够与化学溶液发生化学反应,破坏化学溶液的酸碱恒定;第二、在发生化学侵蚀过程中,岩石能够与化学溶液发生化学反应,在长期的力学试验过程中,难以保证化学溶液的酸碱度一直恒定。


技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种岩石应力溶蚀试验装置及其方法,以解决现有技术中岩石应力溶蚀试验无法保证化学溶液酸碱度恒定的技术问题。

2、为实现上述目的,本申请提供如下技术方案:

3、第一方面,本申请提出一种岩石应力溶蚀试验装置的技术方案,该岩石应力溶蚀试验装置应用于压力试验设备,所述压力试验设备包括压头,所述岩石应力溶蚀试验装置包括:实验罐,内部形成有能够容纳试块和化学溶液的实验腔;所述实验罐设置有供所述压头进出所述实验腔的仿形开口;设置于所述实验罐的至少一个第一流道,各个第一流道均与所述实验腔相连通;设置于所述实验罐的第二流道,所述第二流道与所述实验腔相连通。

4、作为本申请技术方案中一个具体的方案,所述实验罐包括:罐体,第一端盖,设置于所述罐体的第一端,且与所述罐体形成可拆卸连接;所述仿形开口和各个第一流道均设置于所述第一端盖;各个第一流道绕所述罐体的轴心线均匀分布;第二端盖,设置于所述罐体的第二端;所述第二流道设置于所述第二端盖;所述第二流道的轴心线与所述罐体的轴心线重合;观察窗,设置于所述罐体。

5、作为本申请技术方案中一个具体的方案,还包括控制组件,所述控制组件用于基于所述压头的下压深度控制各个第一流道的流道面积。

6、作为本申请技术方案中一个具体的方案,所述控制组件包括:与各个第一流道一一对应的控制块,每个控制块均能够与对应的第一流道形成滑动连接;每个控制块中均设置有第三流道,所述第三流道与对应的第一流道相连通;所述第三流道与对应的第一流道之间还设置有调节结构,所述调节结构用于基于控制块和对应第一流道的相对位置,调节第一流道的流道面积;控制件,用于基于所述压头的驱动而移动;与各个控制块一一对应的连接件,连接件用于连接所述控制件和对应的控制块,以使所述控制件能够驱动各个控制块与对应的第一流道产生相对滑动。

7、作为本申请技术方案中一个具体的方案,所述第一流道包括依次连通的第一通道段、第二通道段和第三通道段;所述控制块与所述第二通道段形成滑动连接;所述第三流道包括第一开口和第二开口,所述第一开口与所述第一通道段的输出口相连通;所述第二开口与所述第三通道段的输入口相连通;所述调节结构包括沿第一方向延伸的所述第二开口和沿第一方向延伸的所述第三通道段的输入口;且所述第二开口与第三通道段的输入口沿第二方向所形成的投影重叠面积大于0;所述第一方向平行于所述控制块的滑动方向;所述第二方向垂直于所述第二开口。

8、作为本申请技术方案中一个具体的方案,所述第一流道包括依次连通的第一通道段、第二通道段和第三通道段;所述控制块与所述第二通道段形成滑动连接;所述第三流道包括第一开口和第二开口,所述第一开口与所述第一通道段的输出口相连通;所述第二开口与所述第三通道段的输入口相连通;所述调节结构包括设置于所述第一通道段内部的第一封堵块,所述第一封堵块沿第一方向穿过所述第一开口,并延伸至所述第三流道的内部,所述第一方向平行于所述控制块的滑动方向;沿第一方向由所述第一通道段指向所述第三通道段,所述第一封堵块的外径递减。

9、作为本申请技术方案中一个具体的方案,所述控制件包括第一压块,所述第一压块用于与所述压头固定连接,或者所述控制件包括沿第三方向依次连接的第一压块、第一弹性件和第二压块;所述第三方向平行于所述压头的移动方向;所述连接件包括连接杆,所述连接杆的一端与对应控制块相铰接,所述连接杆的另一端与所述第一压块相连接。

10、作为本申请技术方案中一个具体的方案,所述控制件包括沿第三方向依次连接的第一压块、第一弹性件和第二压块;所述第三方向平行于所述压头的移动方向;所述连接件包括依次铰接的第一连杆、第二连杆和第三连杆,所述第一连杆的另一端与对应的控制块相铰接,所述第三连杆的另一端与所述第一压块相铰接,所述第二连杆的中部与所述第二压块相铰接。

11、作为本申请技术方案中一个具体的方案,所述第二流道中设置有减压腔,所述减压腔中设置有沿第四方向依次排布的第二封堵块和第二弹性件,所述第四方向平行于所述第二流道中化学溶液的流动方向;所述第二封堵块与所述减压腔相适配,且所述第二封堵块沿第四方向上的外径递增。

12、第二方面,本申请提出一种岩石应力溶蚀试验方法的技术方案,所述方法包括:

13、获取第一数据,第一数据包括输入实验腔中化学溶液的流量;

14、获取第二数据,第二数据包括输出所述实验腔中化学溶液的流量;

15、基于所述第一数据和所述第二数据,控制输入和输出所述实验腔中化学溶液的流量。

16、与现有技术相比,本申请的有益效果是:

17、能够通过第一流道向实验腔内部注入酸碱度符合实验要求的化学溶液,而将发生反应的化学溶液(也即酸碱度不符合实验要求的化学溶液)由第二流道排出。也就是说,实验腔内部的化学溶液酸碱度一直保持恒定,也即能够准确的模拟岩石所处的化学侵蚀环境。

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【技术保护点】

1.一种岩石应力溶蚀试验装置,应用于压力试验设备,所述压力试验设备包括压头(4),其特征在于,所述岩石应力溶蚀试验装置包括:

2.根据权利要求1所述的岩石应力溶蚀试验装置,其特征在于,所述实验罐包括:

3.根据权利要求1所述的岩石应力溶蚀试验装置,其特征在于,还包括控制组件(6),所述控制组件(6)用于基于所述压头(4)的下压深度控制各个第一流道(21)的流道面积。

4.根据权利要求3所述的岩石应力溶蚀试验装置,其特征在于,所述控制组件(6)包括:

5.根据权利要求4所述的岩石应力溶蚀试验装置,其特征在于,所述第一流道(21)包括依次连通的第一通道段(211)、第二通道段(212)和第三通道段(213);所述控制块(65)与所述第二通道段(212)形成滑动连接;所述第三流道(651)包括第一开口(652)和第二开口(653),所述第一开口(652)与所述第一通道段(211)的输出口相连通;所述第二开口(653)与所述第三通道段(213)的输入口相连通;所述调节结构包括沿第一方向延伸的所述第二开口(653)和沿第一方向延伸的所述第三通道段(213)的输入口;且所述第二开口(653)与第三通道段(213)的输入口沿第二方向所形成的投影重叠面积大于0;所述第一方向平行于所述控制块(65)的滑动方向;所述第二方向垂直于所述第二开口(653)。

6.根据权利要求4所述的岩石应力溶蚀试验装置,其特征在于,所述第一流道(21)包括依次连通的第一通道段(211)、第二通道段(212)和第三通道段(213);所述控制块(65)与所述第二通道段(212)形成滑动连接;所述第三流道(651)包括第一开口(652)和第二开口(653),所述第一开口(652)与所述第一通道段(211)的输出口相连通;所述第二开口(653)与所述第三通道段(213)的输入口相连通;所述调节结构包括设置于所述第一通道段(211)内部的第一封堵块(214),所述第一封堵块(214)沿第一方向穿过所述第一开口(652),并延伸至所述第三流道(651)的内部,所述第一方向平行于所述控制块(65)的滑动方向;沿第一方向由所述第一通道段(211)指向所述第三通道段(213),所述第一封堵块(214)的外径递减。

7.根据权利要求4所述的岩石应力溶蚀试验装置,其特征在于,所述控制件包括第一压块(61),所述第一压块(61)用于与所述压头(4)固定连接,或者所述控制件包括沿第三方向依次连接的第一压块(61)、第一弹性件(62)和第二压块(63);所述第三方向平行于所述压头(4)的移动方向;所述连接件(64)包括连接杆,所述连接杆的一端与对应控制块(65)相铰接,所述连接杆的另一端与所述第一压块(61)相连接。

8.根据权利要求4所述的岩石应力溶蚀试验装置,其特征在于,所述控制件包括沿第三方向依次连接的第一压块(61)、第一弹性件(62)和第二压块(63);所述第三方向平行于所述压头(4)的移动方向;所述连接件(64)包括依次铰接的第一连杆(641)、第二连杆(642)和第三连杆(643),所述第一连杆(641)的另一端与对应的控制块(65)相铰接,所述第三连杆(643)的另一端与所述第一压块(61)相铰接,所述第二连杆(642)的中部与所述第二压块(63)相铰接。

9.根据权利要求1至8中任意一项所述的岩石应力溶蚀试验装置,其特征在于,所述第二流道(31)中设置有减压腔(32),所述减压腔(32)中设置有沿第四方向依次排布的第二封堵块(33)和第二弹性件(34),所述第四方向平行于所述第二流道(31)中化学溶液的流动方向;所述第二封堵块(33)与所述减压腔(32)相适配,且所述第二封堵块(33)沿第四方向上的外径递增。

10.一种岩石应力溶蚀试验方法,其特征在于,所述方法应用于如权利要求1至9中任意一项所述的岩石应力溶蚀试验装置,所述方法包括:

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【技术特征摘要】

1.一种岩石应力溶蚀试验装置,应用于压力试验设备,所述压力试验设备包括压头(4),其特征在于,所述岩石应力溶蚀试验装置包括:

2.根据权利要求1所述的岩石应力溶蚀试验装置,其特征在于,所述实验罐包括:

3.根据权利要求1所述的岩石应力溶蚀试验装置,其特征在于,还包括控制组件(6),所述控制组件(6)用于基于所述压头(4)的下压深度控制各个第一流道(21)的流道面积。

4.根据权利要求3所述的岩石应力溶蚀试验装置,其特征在于,所述控制组件(6)包括:

5.根据权利要求4所述的岩石应力溶蚀试验装置,其特征在于,所述第一流道(21)包括依次连通的第一通道段(211)、第二通道段(212)和第三通道段(213);所述控制块(65)与所述第二通道段(212)形成滑动连接;所述第三流道(651)包括第一开口(652)和第二开口(653),所述第一开口(652)与所述第一通道段(211)的输出口相连通;所述第二开口(653)与所述第三通道段(213)的输入口相连通;所述调节结构包括沿第一方向延伸的所述第二开口(653)和沿第一方向延伸的所述第三通道段(213)的输入口;且所述第二开口(653)与第三通道段(213)的输入口沿第二方向所形成的投影重叠面积大于0;所述第一方向平行于所述控制块(65)的滑动方向;所述第二方向垂直于所述第二开口(653)。

6.根据权利要求4所述的岩石应力溶蚀试验装置,其特征在于,所述第一流道(21)包括依次连通的第一通道段(211)、第二通道段(212)和第三通道段(213);所述控制块(65)与所述第二通道段(212)形成滑动连接;所述第三流道(651)包括第一开口(652)和第二开口(653),所述第一开口(652)与所述第一通道段(211)的输出口相连通;所述第二开口(653)与所述第三通道段(213)的输入口相连通;所述调节结构包括设置于所述第一通道段(211)内部的...

【专利技术属性】
技术研发人员:吉锋易韡
申请(专利权)人:成都理工大学
类型:发明
国别省市:

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