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题名大尺寸大载荷岩石直剪仪框架的结构设计与分析
被引量：1
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作者
李浩
吕原君
杜时贵
罗战友
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机构
宁波大学岩石力学研究所
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出处
《机械设计》
CSCD
北大核心
2023年第2期95-103,共9页
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基金
国家自然科学基金重大仪器资助项目(41427802)
浙江省万人计划领军人才(2020R52028)。
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文摘
大尺寸岩石试样在大载荷条件下的抗剪强度分析是岩石力学的重要研究方向,大尺寸大载荷直剪仪是试验的重要手段。框架作为仪器关键组成部件,高刚度、轻量化、无振动是它的主要技术指标。为此,文中提出了框架结构设计5步法:第1步,结合传统直剪仪框架的结构特点,以最大刚度和最小质量为目标进行拓扑优化,获取一种初级框架模型;第2步,开展横梁和立柱内部的加强筋布局设计与力学性能分析,获取加强筋最佳布局形式;第3步,对整体框架开展符合试验加载过程的应力、应变和模态分析;第4步,采用响应面优化分析法对框架结构的关键尺寸进行优化,提高框架整体力学性能;第5步,将开发的框架通过非接触式三维应变测量仪进行刚度验证。结果表明:框架刚度达到了4.03 GN/m,符合最大岩石尺寸为100 cm×100 cm和最大载荷为1000 kN的直剪测试要求,为其他试验机框架的结构设计提供参考。
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关键词
框架
岩石直剪仪
高刚度
拓扑优化
响应面优化
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Keywords
framework
rock direct-shear apparatus
high stiffness
topology optimization
response-surface optimization
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分类号
TU458.3
[建筑科学—岩土工程]
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题名大型岩石直剪实验系统的简易校准方法研究
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作者
黄正均
张栋
张磊
刘钰
陈倩男
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机构
北京科技大学土木与资源工程学院
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出处
《实验技术与管理》
CAS
北大核心
2023年第8期100-105,共6页
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基金
佛山科技创新专项资金项目(BK22BE024)
国家重点研发计划重点专项(2022YFC2904102-02)。
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文摘
文章采用经过计量检定的高精度压力传感器和千分表,对RLJW-2000型岩石剪切流变实验机的法向和切向加载系统以及剪切系统框架刚度进行了自行校准检验。结果表明,该设备的法向、切向加载系统负荷精度满足设备精度等级要求,框架刚度对于超硬脆性岩石来说有一定局限性。该文验证并总结出的针对岩石力学实验室常用的大型岩石直剪实验系统(直剪仪)的简易自行校准方法,具有简单、快速、较为准确的特点,非常适用于实验室自行校准检验。
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关键词
岩石直剪仪
负荷精度
框架刚度
校准检验
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Keywords
rock direct shear apparatus
load accuracy
frame stiffness
calibration inspection
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分类号
TU4
[建筑科学—土工工程]
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题名岩石直剪仪液压系统优化
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作者
陈官颢
赖金涛
杜时贵
黄曼
吕原君
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机构
绍兴文理学院土木工程学院
绍兴文理学院机械与电气工程学院
浙江工业职业技术学院
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出处
《绍兴文理学院学报》
2020年第8期28-35,共8页
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基金
国家自然科学基金资助项目“岩体结构面抗剪强度尺寸效应试验技术与系统研制”(41427802).
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文摘
1000 kN岩石直剪仪液压系统主要由液压缸、电液伺服阀、液压齿轮泵、蓄能器、单向阀、电磁溢流阀组成,该液压系统通过液压元器件对液压油的控制,使液压缸活塞杆进行往复运动,实现岩石直剪仪的剪切与压紧动作.为充分提高岩石直剪仪加载的稳定性,利用AMESim软件对1000 kN岩石直剪仪液压系统进行建模仿真.综合分析直剪试验过程中水平加载液压系统的电液伺服阀的额定流量对油缸活塞运动速度变化的影响,位置闭环控制特性对液压油缸速度的影响,及垂向加载液压系统的力闭环控制特性对垂向液压缸输出力的影响,并对液压系统进行了优化设计.
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关键词
岩石直剪仪
液压系统
优化设计
AMESIM
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Keywords
rock direct shear
hydraulic system
optimization design
AMESim
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分类号
TH87
[机械工程—仪器科学与技术]
TP391
[机械工程—精密仪器及机械]
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