[发明专利]真三轴试验岩石试样对中加载方法

权利要求书

1.一种真三轴试验岩石试样对中加载方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、试样预加载对中阶段：控制水平方向的左端作动器和右端作动器及竖直方向上的上端作动器和下端作动器以位移控的方式使试样运动至加载框架的中心位置，并利用设置在所述左端作动器、所述右端作动器、所述上端作动器及所述下端作动器上靠近所述试样一端设置的左端压力传感器、右端压力传感器、上端压力传感器及下端压力传感器监测压力值，当所述左端压力传感器或所述右端压力传感器监测的所述压力值达到阈值A1时，所述左端作动器和所述右端作动器停止运动；当所述上端压力传感器或所述下端压力传感器监测的所述压力值达到阈值A1时，所述上端作动器和所述下端作动器停止运动；利用固定于所述加载框架内壁的与所述左端压力传感器、所述右端压力传感器、所述上端压力传感器及所述下端压力传感器相对应的左端激光传感器、右端激光传感器、上端激光传感器及下端激光传感器，分别测定所述试样在垂直方向和水平方向与所述加载框架之间的距离；

其中，步骤S1包括如下步骤：

S11、将所述试样放置在所述下端压力传感器上后，利用所述上端激光传感器测得所述试样与所述加载框架的内壁之间的距离为L2’，利用所述下端激光传感器测得所述试样与所述加载框架的内壁之间的距离为L1’，利用所述左端激光传感器测得所述试样与所述加载框架的内壁之间的距离为L3’，利用所述右端激光传感器测得所述试样与所述加载框架的内壁之间的距离为L4’，据此确定所述试样的初始位置；

S12、在位移控制的方式下，利用所述下端激光传感器测得所述试样与所述加载框架的内壁之间的距离为L1，利用所述上端激光传感器测得所述试样与所述加载框架的内壁之间的距离为L2，利用所述上端激光传感器测得所述试样与所述加载框架的内壁之间的距离为L3，利用所述右端激光传感器测得所述试样与所述加载框架的内壁之间的距离为L4；

S2、试样加载对中阶段：预加载完成后，将所有压力传感器监测的压力值清零，开始正常加载；将水平方向上的所述左端作动器和所述右端作动器及竖直方向上的所述上端作动器和所述下端作动器中的一个作为主动端，另一个作为调整端，所述主动端和所述调整端同步进行应力控或变形控，同时控制系统监测所述上端激光传感器、所述下端激光传感器和所述左端激光传感器、所述右端激光传感器的数值，当所述试样和所述加载框架的左右两侧内壁之间的距离差或所述试样和所述加载框架内壁的上下两侧内壁之间的距离差大于阈值A2时，将所述调整端的运动方式改为位移控，调整所述试样的中心位置，直至所述试样和所述加载框架的左右两侧内壁之间的距离差或所述试样和所述加载框架内壁的上下两侧内壁之间的距离差小于所述阈值A2时，使所述调整端恢复应力控或变形控，实现所述试样的对中加载；

其中，步骤S2包括如下步骤：

S21、试样预加载结束后，清零所述上端压力传感器和所述下端压力传感器的数值，以所述上端作动器和所述下端作动器中的一个作为主动端，另一个作为调整端，试样加载阶段，以所述上端作动器和所述下端作动器均采用应力控或变形控的方式进行加载，使L1＝L2；

S22、试样预加载结束后，清零所述左端压力传感器和所述右端压力传感器的数值，以所述左端作动器和所述右端作动器中的一个作为主动端，另一个作为调整端，试样加载阶段，所述左端作动器和所述右端作动器均采用应力控或变形控的方式进行加载，使L3＝L4。

2.根据权利要求1所述的真三轴试验岩石试样对中加载方法，其特征在于，在步骤S21中，当L1≠L2时，且|L1-L2|≥A2时，将所述下端作动器或所述上端作动器的作动方式调整为位移控对所述试样的位置进行调整，使|L1-L2|≤A2。

3.根据权利要求1所述的真三轴试验岩石试样对中加载方法，其特征在于，在步骤S22中，当L3≠L4时，且|L3-L4|≥A2时，将所述左端作动器或所述右端作动器的作动方式调整为位移控对所述试样的位置进行调整，使|L3-L4|≤A2。

4.根据权利要求1所述的真三轴试验岩石试样对中加载方法，其特征在于，在步骤S1中，所述阈值A1根据样品的种类和测试环境进行设定。