隨著深層煤礦以及油田的開(kāi)發(fā),高溫高壓狀態(tài)下巖石破壞的試驗(yàn)研究迫在眉睫。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外巖心加載試驗(yàn)裝置發(fā)展現(xiàn)狀的調(diào)研,發(fā)現(xiàn)并總結(jié)了現(xiàn)階段巖心加載設(shè)備的不足之處,因此有必要設(shè)計(jì)研發(fā)一款新型的巖心加溫加壓加載試驗(yàn)儀器。本文針對(duì)不同溫度、圍壓、滲透壓的試驗(yàn)要求,研發(fā)設(shè)計(jì)了一款基于Lab VIEW的工業(yè)CT巖心加溫加壓加載試驗(yàn)儀器,該試驗(yàn)儀器能夠在工業(yè)CT的掃描下完成溫度、圍壓、滲透壓的加載,以及豎直方向上的巖石破壞加載,具有操作簡(jiǎn)單易上手、控制準(zhǔn)確、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等特點(diǎn)。首先對(duì)整個(gè)試驗(yàn)設(shè)備的硬件系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)、制造、組裝,包括巖心夾持器、加載電機(jī)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),以滿足試驗(yàn)所需器材剛度、巖心所受溫度壓力大小等的要求,并將其與工業(yè)CT進(jìn)行了配合。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了基于Lab VIEW的人機(jī)操作設(shè)計(jì),包括數(shù)據(jù)采集、濾波、保存、PID壓力以及溫度控制幾個(gè)方面。最后,利用該巖心加溫加載加壓試驗(yàn)儀器進(jìn)行了一系列試驗(yàn),從巖心的制備、常溫常壓下的巖心單軸加載試驗(yàn)以及不同圍壓下的巖心動(dòng)態(tài)加載試驗(yàn),得出單軸條件下,巖心加載的破壞壓力隨著加載速率的增加而減小。沒(méi)有施加圍壓或者圍壓壓力較小的情況下,巖心比較容易被破壞,破壞形...

【文章頁(yè)數(shù)】：62 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題的來(lái)源、目的及背景意義
        1.1.1 課題的來(lái)源
        1.1.2 課題的目的
        1.1.3 課題的背景意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 巖石加載試驗(yàn)裝置
        1.2.2 三軸加載下的巖石加載破壞研試驗(yàn)究現(xiàn)狀
    1.3 本章小結(jié)
第2章 巖石加載試驗(yàn)理論研究
    2.1 巖石單軸加載破壞
    2.2 動(dòng)態(tài)加載條件下巖石的破壞準(zhǔn)則
    2.3 本章小結(jié)
第3章 用于工業(yè)CT系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)加載試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    3.1 動(dòng)態(tài)加載實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)(系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì))
    3.2 加載機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.2.1 巖心夾持器設(shè)計(jì)
        3.2.2 軸向壓力加載系統(tǒng)-EXLAR缸系統(tǒng)
    3.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)(包括串口通訊)
        3.3.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        3.3.2 信號(hào)放大系統(tǒng)
        3.3.3 溫度采集系統(tǒng)
        3.3.4 傳感器采集誤差計(jì)算
        3.3.5 RS232串口通信系統(tǒng)
    3.4 工業(yè)CT
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于LabVIEW上位機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    4.1 基于LabVIEW的上位機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(總體設(shè)計(jì))
    4.2 數(shù)據(jù)采集及處理
        4.2.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)-CopleyASCII串行通信
        4.2.2 濾波系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        4.2.3 數(shù)據(jù)保存系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        4.2.4 溫度讀取系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        4.2.5 電機(jī)載荷采集
    4.3 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
    4.4 溫度控制系統(tǒng)的PID控制算法研究
    4.5 本章小結(jié)
第5章 用于工業(yè)CT的巖心動(dòng)態(tài)加載試驗(yàn)研究
    5.1 試驗(yàn)巖心制備
    5.2 試驗(yàn)巖心準(zhǔn)備
    5.3 常溫常壓下巖心單軸加載實(shí)驗(yàn)研究
    5.4 不同圍壓下巖心動(dòng)態(tài)加載實(shí)驗(yàn)研究
    5.5 不同溫度下巖心動(dòng)態(tài)加載實(shí)驗(yàn)研究
    5.6 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3815611