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地热是绿色可再生清洁能源，以干热岩为代表的我国深部地热资源潜力巨大、前景广阔。大力开发利用干热岩深部地热资源对优化我国能源结构、助力如期实现“碳达峰、碳中和”庄严承诺具有重大意义。然而干热岩埋藏深、应力高、渗透性低、非均质性强、场地依赖性大，在热储建造、诱发地震、高效取热等方面还面临一系列难题，亟待深入认识关键机理、突破核心技术。模型试验是介于材料试验和现场工程试验之间的一种试验手段，一方面比材料...
高温和应力耦合下的岩石力学特性是深部资源开发研究热点之一，自主研制实时高温真三轴试验系统，该系统主要由以下3个子系统构成：全刚性力学加载系统、高温温控系统和伺服控制与数据采集系统。该系统可真实模拟岩石在深部地层中温度应力场耦合环境，采用50 mm×50 mm×100 mm的标准岩石试样最高可在460 ℃(岩样表面温度)温度下进行单轴、常规三轴、真三轴、蠕变与循环加卸载等多种应力路径试验；3个方向(...
吻合岩石结构面一体化制作模具研制及试验对比研究
岩石力学 岩石结构面 直剪试验 制作周期
2018/4/26
常规吻合岩石结构面制作模具由于采用上盘和下盘结构面分开制作易造成上下盘结构面性能差异大、直剪试验测试结果稳定性差等缺点。基于上盘和下盘结构面物理力学性能一致性和测试结果可靠性等主要因素，采用竖向放置的结构面面板研制了吻合岩石结构面快速一体化制作模具，新研制模具主要由侧板、底板、结构面面板、螺杆及螺帽等组成，不但结构简单、拆装方便，而且造价低廉及结构面易于振实。从加载面平整度、结构面表面孔隙率、剪切...
目前模拟试验中支架–围岩不能很好地满足强度、刚度和稳定性耦合关系，支架的多维受力特征也被忽略。为了保证试验结果的准确性和科学性，建立支架三维受力力学模型，考虑邻架挤压力和架尾推力对支架的影响，在满足支架结构稳定和受力环境与现场支架相似的基础上，借助高精度应力/位移传感器实时获取了模型支架工作参数，研制模拟试验液压支架及测控系统，测试成套系统的性能，结果表明：两柱掩护式模型支架阻力范围0.046～0...
基于茂木式岩石真三轴试验原理，介绍真三轴试验机设计中的岩石体积变形测量、端部摩擦效应、应力空白角效应以及真三轴条件下的峰后行为捕捉关键试验技术。此试验系统具有高刚度、大吨位及高响应等特点，能获得真三轴条件下多种硬岩的全应力–应变曲线。同时，利用该试验系统，对不同减摩方案下的摩擦系数进行测试，并评估端部摩擦效应对岩石变形的影响。结果表明：硬脂酸和凡士林混合物具有较好的减摩效果，真三轴试验中，建议采用...
基于寒区高速铁路隧道温度场研究现状及存在问题，以俄罗斯400 km/h的莫喀高铁隧道防寒保温设计为研究对象，研制不同洞外气温、围岩地温、列车运行速度和运行间隔等条件下寒区高速铁路隧道的温度场模型试验系统。该系统由高速列车模型驱动装置、隧道模型、温度控制装置、测试系统以及列车模型五部分组成：高速列车模型驱动装置采用伺服电机，通过PLC梯形图语言编程技术实现列车模型加速、匀速和减速过程的精确控制；隧道...
相似材料的研制是滑坡模型试验的关键。在相似材料的研究基础上，通过大量的配比试验，结合模糊综合评价法对不同配比材料的相似性进行比较，研制出同时模拟物理力学性能相似和渗流作用相似的水库型滑坡相似材料，这种材料由标准砂、滑体土、膨润土和水溶液混合而成。同时通过库水作用下滑坡模型试验评价该材料的相似效果，记录水位升降过程中坡内的孔隙水压力变化、渗流变化、滑面形态及裂缝形成发展过程。试验结果表明，库水对岩土...
中国科学院武汉岩土力学研究所自主研制的岩土介质温度-渗流-应力-化学耦合多功能试验仪得到广泛应用（图）
中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土介质温度-渗流-应力-化学耦合多功能试验仪
2016/4/22
岩土介质温度-渗流-应力-化学耦合多功能试验仪是中国科学院武汉岩土力学研究所自主研制和开发的多功能试验仪。该所科研人员自2013年起经过反复试验和调试，2014年获得研制成功，并取得多项发明专利，已配合完成多项国家级科研课题及设计院委托科研项目，各试验结果已发表在国际权威学术期刊上。该实验系统具有优异的技术性能，达到了国际同类岩石力学试验仪器的主流水平，并且具有较高的性价比，得到了国内同行的认可，...
深部厚顶煤巷道大型地质力学模型试验系统研制与应用
厚顶煤巷道 地质力学模型试验 大比尺 柔性均布压力加载装置 应力演化 变形特征
2013/12/3
为研究深部厚顶煤巷道围岩应力演化规律与变形特征，研制了大型地质力学模型试验系统。该系统由反力装置、柔性均布压力加载装置、数字智能液压控制系统和高精度多元实时监测系统组成，具有可自由拼装、模拟空间大、荷载集度高、边界加载均匀和模拟精度高等特点。以赵楼煤矿3302工作面运输巷为工程背景，通过大量的相似材料配比及力学参数测试，确定了两种不同系列的材料分别模拟砂岩和煤层；设计制作了预应力锚杆（索）、箱型支...
近日，中科院武汉岩土力学研究所承担的中科院重大科研装备研制项目“硬岩高压伺服真三轴试验机”，顺利通过了由中科院计划财务局组织的专家验收。
煤岩固–气耦合细观力学试验装置的研制
细观力学 煤岩固–气耦合
2009/8/13
为从细观力学的角度出发研究含瓦斯煤岩变形破坏规律，研制一种煤岩固–气耦合细观力学试验装置，并对装置密封、透明视镜等关键技术难点进行深入分析。该试验装置主要由加载系统、充瓦斯系统、细观观测系统和声发射监测系统4个部分组成。与现有的细观试验装置相比，该装置具有以下特点：可提供单轴、平面应变、三轴(s2 = s3)三种受力状态；试验测试方法多样化，可进行试验过程中的实时显微图像观测和应力–应变、声发射信...
对所研制的岩石节理剪切–渗流耦合试验系统的结构和功能进行详细介绍。该系统包括法向和切向力加载系统、水压加载系统和渗流剪切盒3部分。最大法向和切向荷载均为600 kN；试样尺寸为200 mm(沿剪切方向)×100 mm(垂直于剪切方向)×100 mm(高)和300 mm(沿剪切方向)×300 mm(垂直于剪切方向)×150 mm(高)，可在渗透压力为0.5 MPa(相当于50 m高的水头)时，在节理...