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软岩巷道开挖变形和破坏规相似模拟试验系统

供应数量:18

发布日期:2023/1/3

有效日期:2024/1/3

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软岩巷道开挖变形和破坏规相似模拟试验系统

电动三向六自由度振动试验系统


公司产品涵盖金属材料检测与非金属材料检测,品种达一百多个。土木工程类高校用到的:大型多功能结构试验系统、岩土工程试验系统、自平衡反力架、力学模型试验系统、电液伺服疲劳系统、高温高压应力腐蚀试验系统、千斤顶检定装置等。另有全系列产品:电子wanneng试验机系列;液压wanneng试验机系列;压力试验机系列;扭转试验机;弹簧试验机;冲击试验机、摩擦磨损试验机、钢绞线锚固松弛试验机;电缆绳索卧式拉力机系列;动静疲劳试验机系列、橡胶支座压剪试验机系列;大吨位力学加载压力机;飞机起落架检测系列;绝缘子检测系列;特殊定制大型试验系统。国家电网:风电叶片疲劳加载综合测试系统、风电机组叶片疲劳加载综合测试系统、风电叶片双轴疲劳加载系统、风电叶片面向旋转疲劳加载系统、风电叶片两点疲劳加载系统等。


一、软岩巷道开挖变形和破坏规相似模拟试验系统

依靠科研需求深井软岩大断面巷道围岩支护技术,针对深部层状软岩巷道开挖变形和破坏的问题,开展物理相似模拟材料试验及矿井施工。

1、根据前期研究基础利用相似模型试验箱,建立考虑层状软岩特点的缩尺巷道开挖模型,工程巷道开挖尺寸为3×3m、4×4m、5×5m(相似模拟根据相似比进行缩尺为三个工况),建立应力相似、物理相似和几何相似关系,利用石英砂、水泥、云母、石膏等材料构建相似模型。得到巷道开挖周边应力场分布和变形破坏规律,获得深部层状软岩巷道在不同层状角度的地层中的量化结果。

2、采用高强度左旋螺纹钢顶预拉力锚杆、锚索、M型钢带、钢筋网或塑料网联合支护,其中锚杆规格为M22-2500mm,间距x排距=650~800mmx800mm;错索规格为 d15.24mmx6300mm,间排距为 2000mm x2400mm),模型中锚杆用 15A的保险丝,锚索用 d22mm 的保险丝,钢带用 1mm 厚的赛璐珞,金属网用塑料纱网,锚固剂用石膏乳胶漆。3、监测点布置位置:分别在距巷道顶板表面、距高帮表面、距低帮表面和距底板表面不同深度围岩中布置位移测线和距顶板表面、高帮表面、低帮表面、和底板表面不同深度围岩中布置应力监测线,其中高、低帮沿煤层倾向布置、顶底板则按垂直方向布置。

4、动载荷加载:模型采用6个液压千斤顶进行加载。为了模拟巷道开挖和工作面回采对巷道围岩力学特征的采动影响,巷道围岩压力采用应力加载系数的方式加载,

二、电动三向六自由度振动试验系统

1、主要技术要求:

1.1 主要用于研究地震动条件下复杂结构模型的动力特性,可实现物理模型和数值仿真模型的混合协同加载,可用于开展地震模拟试验、混合仿真试验等;

1.2 主要参数:

1)台面尺寸1200mmx1200mm

2)额定载荷:200kg(zuida载荷300kg)

3)zuida加速度+/-1g(额定载荷下)

4)zuida位移:水平向+/-100mm,垂直向+/-50mm(额定载荷下)

5)zuida速度:+/-1,000mm/s(额定载荷下)

6)工作频率:0.1-50Hz

7)位置重复性误差:+/-0.05mm

8)加速度失真度误差:不超过10%

9)载荷谱复现误差(RMS):不超过5%

10)背景噪声:不超过+/-0.05g

11)启动冲击:不超过+/-0.05g

1.3 试验系统设备组成:

1)振动台应包含完整的配置,包括:高强度铝合金台面、磁轨式直线电机、直线导轨、安全限位、内置juedui式光栅位移传感器、台面安装的加速度传感器等;

2)振动台直线电机应具有较高的推力密度、外形紧凑、散热性能好应,内置热敏电阻防止过热,配置柔性电缆,无丝杠传动;

3)振动台直线导轨应具有较高抗倾覆弯矩能力,较低摩擦内阻,运行噪声低;

4)用于安装振动台的底座,应具有较大的重量和刚度,用于将设备固定于混凝土反力基础,确保在系统zuida性能试验时,不对周边环境产生振动干扰;

1.4 实时控制器要求:

1)控制通道:可实现振动台6通道闭环控制,并预留拓展接口;

2)需采用运行实时操作系统的控制器,控制闭环更新速率不低于2kHz;

3)系统采用总线模块化硬件,完成反馈信号采集、算法运行、控制输出与安全联锁,采用基于实时操作系统的闭环控制程序,实现jingque反馈控制;

4)用于模拟电压信号采集通道数8,具有16位ADC,量程+/-10V,采样率同控制循环速率;

1.5试验控制软件功能要求:

1)试验台基本控制软件:可进行预设加载波形的jingque复现和试验流程的编辑;内置PID控制、迭代控制、PSD控制等多种软件模块;具有控位移控制/加速度控制模式,可无冲击切换;可对于试验曲线进行显示、记录、编辑和分析;具备试验程序的自由编制功能,可以实现标准波形包括正弦波、三角波、方波,梯形波可以通过特殊编辑实现;可实现基本数据分析功能,包括滤波、缩放、频谱分析等;

2)地震波复现软件:可实现地震波的直接播放或通过系统辨识和迭代实现高精度复现;


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