[发明专利]一种检测端部摩擦效应及减摩材料性能的试验方法

摘要

一种检测端部摩擦效应及减摩材料性能的试验方法，属于岩石力学试验技术领域。本发明的试验方法包括减摩材料的摩擦系数测定试验及减摩材料对端部摩擦效应的影响试验，其中减摩材料对端部摩擦效应的影响试验又分为单轴加载试验和双轴加载试验。减摩材料的摩擦系数测定试验能够通过真三轴试验机施加的水平推力值及竖向压力值计算出摩擦系数，通过摩擦系数检测减摩材料的适用性；而单轴加载试验和双轴加载试验，均能验证减摩材料的过度减摩现象，可以帮助技术人员准确了解端部摩擦效应对试验结果的影响。本发明的试验方法最终目的是帮助相关技术人员寻找更合适的减摩材料，并且检测该减摩材料的性能指标，以提高试验结果的真实性。

主权项

一种检测端部摩擦效应及减摩材料性能的试验方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一：准备三个试样，包括一个铁质试样和两个岩石试样；步骤二：选取试样的一个非加载面贴上应变片，应变片分布于试样非加载面的四个顶角及非加载面的中部；步骤三：试验前，需要通过导线将应变片与外部的应变采集仪相连接，其中与应变片相连接的导线一端需要焊接在应变片固定端子上；步骤四：选取一种测试用的减摩材料，再准备一些薄铜片，薄铜片的尺寸与试样加载面的尺寸相同；其中减摩材料和薄铜片需要加装在试样与承压垫块之间，且减摩材料位于承压垫块与薄铜片之间；步骤六：进行减摩材料的摩擦系数测定试验试验前，准备两块承压垫块和一块辅助垫块，先将一块承压垫块送入真三轴试验机的竖向下侧加载活塞上，按照步骤四的要求安装减摩材料和薄铜片，再将试样放置在该承压垫块上，然后将第二块承压垫块放置在试样上，试样与第二块承压垫块之间同样按照步骤四的要求安装减摩材料和薄铜片，控制竖向上侧加载活塞下行，直到活塞端部与上侧承压垫块相接触，并稍微加力夹紧即可；将辅助垫块送到一侧水平加载活塞与试样之间，辅助垫块同时贴靠在两承压垫块侧部，控制水平加载活塞伸出，直到活塞端部与辅助垫块相接触顶住辅助垫块；控制竖向加载活塞施加竖向压力，同时另一侧水平加载活塞以0.03mm/min的速度推动试样，此时可以通过水平推力值及竖向压力值计算出摩擦系数，并通过试验数据确定减摩材料的适用性；步骤七：进行减摩材料对端部摩擦效应的影响试验（1）单轴加载试验试验前，准备两块承压垫块，先将一块承压垫块送入真三轴试验机的竖向下侧加载活塞上，按照步骤四的要求安装减摩材料和薄铜片，再将试样放置在该承压垫块上，然后将第二块承压垫块放置在试样上，试样与第二块承压垫块之间同样按照步骤四的要求安装减摩材料和薄铜片，控制竖向上侧加载活塞下行，直到活塞端部与上侧承压垫块相接触，并稍微加力夹紧即可；此时试样需要按照步骤三的要求，将应变片与外部的应变采集仪相连接；试验中，控制竖向加载活塞施加竖向压力，同时记录下应变片采集到的应变值；上述试验一共做三组，一个铁质试样和两个岩石试样全部试验一遍，分析三种试样的试验数据，通过试验数据验证减摩材料的过度减摩现象；（2）双轴加载试验准备四块承压垫块，两块承压垫块位于试样上、下两侧，另两个承压垫块位于试样左、右两侧，直到将试样和承压垫块全部预装夹到真三轴试验机内为止；此时试样与承压垫块之间已经安装了减摩材料和薄铜片，然后试样需要按照步骤三的要求，将应变片与外部的应变采集仪相连接；试验中，先对竖向加载活塞施加竖向压力，在一定压力值下，再对水平加载活塞施加横向压力，同时记录下应变片采集的应变值；上述试验一共做三组，一个铁质试样和两个岩石试样全部试验一遍，分析三种试样的试验数据，通过试验数据验证减摩材料的过度减摩现象。