電動三向六自由度振動試驗系統(tǒng)

軟巖巷道開挖變形和破壞規(guī)相似模擬試驗系統(tǒng)

      公司產(chǎn)品涵蓋金屬材料檢測與非金屬材料檢測，品種達一百多個。土木工程類高校用到的：大型多功能結(jié)構試驗系統(tǒng)、巖土工程試驗系統(tǒng)、自平衡反力架、力學模型試驗系統(tǒng)、電液伺服疲勞系統(tǒng)、高溫高壓應力腐蝕試驗系統(tǒng)、千斤頂檢定裝置等。另有全系列產(chǎn)品：電子wanneng試驗機系列；液壓wanneng試驗機系列；壓力試驗機系列；扭轉(zhuǎn)試驗機；彈簧試驗機；沖擊試驗機、摩擦磨損試驗機、鋼絞線錨固松弛試驗機；電纜繩索臥式拉力機系列；動靜疲勞試驗機系列、橡膠支座壓剪試驗機系列；大噸位力學加載壓力機；飛機起落架檢測系列；絕緣子檢測系列；特殊定制大型試驗系統(tǒng)。：風電葉片疲勞加載綜合測試系統(tǒng)、風電機組葉片疲勞加載綜合測試系統(tǒng)、風電葉片雙軸疲勞加載系統(tǒng)、風電葉片面向旋轉(zhuǎn)疲勞加載系統(tǒng)、風電葉片兩點疲勞加載系統(tǒng)等。

一、電動三向六自由度振動試驗系統(tǒng)

1、主要技術要求：

1.1 主要用于研究地震動條件下復雜結(jié)構模型的動力特性，可實現(xiàn)物理模型和數(shù)值仿真模型的混合協(xié)同加載，可用于開展地震模擬試驗、混合仿真試驗等；

1.2 主要參數(shù)：

1)臺面尺寸1200mmx1200mm

2)額定載荷：200kg（zuida載荷300kg）

3)zuida加速度+/-1g（額定載荷下）

4)zuida位移：水平向+/-100mm，垂直向+/-50mm（額定載荷下）

5)zuida速度：+/-1,000mm/s（額定載荷下）

6)工作頻率：0.1-50Hz

7)位置重復性誤差：+/-0.05mm

8)加速度失真度誤差：不超過10%

9)載荷譜復現(xiàn)誤差(RMS)：不超過5%

10)背景噪聲：不超過+/-0.05g

11)啟動沖擊：不超過+/-0.05g

1.3 試驗系統(tǒng)設備組成：

1)振動臺應包含完整的配置，包括：高強度鋁合金臺面、磁軌式直線電機、直線導軌、安全限位、內(nèi)置式光柵位移傳感器、臺面安裝的加速度傳感器等；

2)振動臺直線電機應具有較高的推力密度、外形緊湊、散熱性能好應，內(nèi)置熱敏電阻防止過熱，配置柔性電纜，無絲杠傳動；

3)振動臺直線導軌應具有較高抗傾覆彎矩能力，較低摩擦內(nèi)阻，運行噪聲低；

4)用于安裝振動臺的底座，應具有較大的重量和剛度，用于將設備固定于混凝土反力基礎，確保在系統(tǒng)性能試驗時，不對周邊環(huán)境產(chǎn)生振動干擾；

1.4 實時控制器要求：

1)控制通道：可實現(xiàn)振動臺6通道閉環(huán)控制，并預留拓展接口；

2)需采用運行實時操作系統(tǒng)的控制器，控制閉環(huán)更新速率不低于2kHz；

3)系統(tǒng)采用總線模塊化硬件，完成反饋信號采集、算法運行、控制輸出與安全聯(lián)鎖，采用基于實時操作系統(tǒng)的閉環(huán)控制程序，實現(xiàn)精確反饋控制；

4)用于模擬電壓信號采集通道數(shù)8，具有16位ADC，量程+/-10V，采樣率同控制循環(huán)速率；

1.5試驗控制軟件功能要求：

1)試驗臺基本控制軟件：可進行預設加載波形的精確復現(xiàn)和試驗流程的編輯；內(nèi)置PID控制、迭代控制、PSD控制等多種軟件模塊；具有控位移控制/加速度控制模式，可無沖擊切換；可對于試驗曲線進行顯示、記錄、編輯和分析；具備試驗程序的自由編制功能，可以實現(xiàn)標準波形包括正弦波、三角波、方波，梯形波可以通過特殊編輯實現(xiàn)；可實現(xiàn)基本數(shù)據(jù)分析功能，包括濾波、縮放、頻譜分析等；

2)地震波復現(xiàn)軟件：可實現(xiàn)地震波的直接播放或通過系統(tǒng)辨識和迭代實現(xiàn)高精度復現(xiàn)； 

二、軟巖巷道開挖變形和破壞規(guī)相似模擬試驗系統(tǒng)

依靠科研需求深井軟巖大斷面巷道圍巖支護技術，針對深部層狀軟巖巷道開挖變形和破壞的問題，開展物理相似模擬材料試驗及礦井施工。

1、根據(jù)前期研究基礎利用相似模型試驗箱，建立考慮層狀軟巖特點的縮尺巷道開挖模型，工程巷道開挖尺寸為3×3m、4×4m、5×5m（相似模擬根據(jù)相似比進行縮尺為三個工況），建立應力相似、物理相似和幾何相似關系，利用石英砂、水泥、云母、石膏等材料構建相似模型。得到巷道開挖周邊應力場分布和變形破壞規(guī)律，獲得深部層狀軟巖巷道在不同層狀角度的地層中的量化結(jié)果。

2、采用高強度左旋螺紋鋼頂預拉力錨桿、錨索、M型鋼帶、鋼筋網(wǎng)或塑料網(wǎng)聯(lián)合支護，其中錨桿規(guī)格為M22-2500mm,間距x排距=650~800mmx800mm;錯索規(guī)格為 d15.24mmx6300mm，間排距為 2000mm x2400mm)，模型中錨桿用 15A的保險絲，錨索用 d22mm 的保險絲，鋼帶用 1mm 厚的賽璐珞，金屬網(wǎng)用塑料紗網(wǎng)，錨固劑用石膏乳膠漆。3、監(jiān)測點布置位置：分別在距巷道頂板表面、距高幫表面、距低幫表面和距底板表面不同深度圍巖中布置位移測線和距頂板表面、高幫表面、低幫表面、和底板表面不同深度圍巖中布置應力監(jiān)測線，其中高、低幫沿煤層傾向布置、頂?shù)装鍎t按垂直方向布置。

4、動載荷加載：模型采用6個液壓千斤頂進行加載。為了模擬巷道開挖和工作面回采對巷道圍巖力學特征的采動影響，巷道圍巖壓力采用應力加載系數(shù)的方式加載，