電動三向六自由度振動試驗系統

軟巖巷道開挖變形和破(po)壞規相似模(mo)擬試驗系統(tong)

      公司產品涵蓋金屬材料檢測(ce)(ce)與(yu)非金屬材料檢測(ce)(ce)，品種達一百多(duo)個(ge)。土木工程類高(gao)校用到(dao)的(de)：大(da)型多(duo)功能結構試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)系(xi)統(tong)(tong)、巖土工程試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)系(xi)統(tong)(tong)、自(zi)平(ping)衡(heng)反力架、力學模型試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)系(xi)統(tong)(tong)、電(dian)(dian)液伺服疲(pi)勞(lao)(lao)(lao)系(xi)統(tong)(tong)、高(gao)溫高(gao)壓應力腐蝕試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)系(xi)統(tong)(tong)、千斤頂(ding)檢定(ding)裝置等(deng)。另(ling)有全系(xi)列(lie)(lie)產品：電(dian)(dian)子(zi)wanneng試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)機(ji)系(xi)列(lie)(lie)；液壓wanneng試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)機(ji)系(xi)列(lie)(lie)；壓力試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)機(ji)系(xi)列(lie)(lie)；扭轉試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)機(ji)；彈(dan)簧試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)機(ji)；沖擊試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)機(ji)、摩擦磨損(sun)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)機(ji)、鋼(gang)絞線錨固松弛試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)機(ji)；電(dian)(dian)纜(lan)繩索臥式拉力機(ji)系(xi)列(lie)(lie)；動靜(jing)疲(pi)勞(lao)(lao)(lao)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)機(ji)系(xi)列(lie)(lie)、橡膠支座壓剪試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)機(ji)系(xi)列(lie)(lie)；大(da)噸位力學加(jia)(jia)(jia)載(zai)壓力機(ji)；飛機(ji)起落架檢測(ce)(ce)系(xi)列(lie)(lie)；絕緣子(zi)檢測(ce)(ce)系(xi)列(lie)(lie)；特殊定(ding)制大(da)型試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)系(xi)統(tong)(tong)。：風(feng)電(dian)(dian)葉片(pian)疲(pi)勞(lao)(lao)(lao)加(jia)(jia)(jia)載(zai)綜(zong)合(he)測(ce)(ce)試(shi)(shi)系(xi)統(tong)(tong)、風(feng)電(dian)(dian)機(ji)組葉片(pian)疲(pi)勞(lao)(lao)(lao)加(jia)(jia)(jia)載(zai)綜(zong)合(he)測(ce)(ce)試(shi)(shi)系(xi)統(tong)(tong)、風(feng)電(dian)(dian)葉片(pian)雙軸(zhou)疲(pi)勞(lao)(lao)(lao)加(jia)(jia)(jia)載(zai)系(xi)統(tong)(tong)、風(feng)電(dian)(dian)葉片(pian)面向旋(xuan)轉疲(pi)勞(lao)(lao)(lao)加(jia)(jia)(jia)載(zai)系(xi)統(tong)(tong)、風(feng)電(dian)(dian)葉片(pian)兩點疲(pi)勞(lao)(lao)(lao)加(jia)(jia)(jia)載(zai)系(xi)統(tong)(tong)等(deng)。

一、電動三向六自由度振動試驗系統

1、主要技術要求：

1.1 主要用于研究地(di)震動條件下復雜結構模型的動力特性，可實現物理模型和數(shu)值(zhi)仿(fang)真模型的混合(he)協同(tong)加載，可用于開(kai)展地(di)震模擬試(shi)驗(yan)、混合(he)仿(fang)真試(shi)驗(yan)等；

1.2 主要參數：

1)臺面尺寸1200mmx1200mm

2)額(e)定載(zai)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(chui)直向+/-50mm（額定(ding)載荷下）

5)zuida速度：+/-1,000mm/s（額(e)定載荷下）

6)工作頻率：0.1-50Hz

7)位置(zhi)重復性誤差：+/-0.05mm

8)加(jia)速度(du)失真度(du)誤(wu)差：不超過10%

9)載(zai)荷譜復現誤(wu)差(RMS)：不超過5%

10)背景噪聲：不超過+/-0.05g

11)啟動沖擊：不超過(guo)+/-0.05g

1.3 試驗系統設備(bei)組成：

1)振(zhen)動臺(tai)應包含完整的(de)配置(zhi)，包括：高強度鋁(lv)合金臺(tai)面、磁(ci)軌式(shi)直線電機、直線導(dao)軌、安全(quan)限位、內(nei)置(zhi)式(shi)光柵位移傳(chuan)感器(qi)、臺(tai)面安裝的(de)加速(su)度傳(chuan)感器(qi)等(deng)；

2)振動臺直線電機(ji)應具有較高的(de)推力密(mi)度、外形緊湊(cou)、散熱性能好應，內置(zhi)(zhi)熱敏電阻防(fang)止過熱，配(pei)置(zhi)(zhi)柔性電纜，無絲杠傳動；

3)振(zhen)動(dong)臺直(zhi)線導軌應(ying)具有(you)較高(gao)抗傾覆彎矩能力，較低(di)摩擦內阻，運行噪聲低(di)；

4)用(yong)于(yu)(yu)安(an)裝振動(dong)臺(tai)的底座，應具有(you)較大的重量和剛度，用(yong)于(yu)(yu)將設備固定于(yu)(yu)混凝土反力基(ji)礎，確(que)保(bao)在系統性能試驗時(shi)，不(bu)對周邊環境產生振動(dong)干擾；

1.4 實時(shi)控制器(qi)要求：

1)控制通道(dao)：可實(shi)現振(zhen)動臺6通(tong)道(dao)閉(bi)環控制，并預留拓展(zhan)接口；

2)需采用運(yun)行實時操作系統的控(kong)制(zhi)器，控(kong)制(zhi)閉環(huan)更新速(su)率不低于2kHz；

3)系(xi)統(tong)采用總(zong)線模塊化硬件，完成反(fan)饋信號采集、算(suan)法運行、控制輸(shu)出與安(an)全聯(lian)鎖，采用基于實時操作(zuo)系(xi)統(tong)的(de)閉環控制程序，實現(xian)精確反(fan)饋控制；

4)用于模擬電壓(ya)信(xin)號采集通道(dao)數8，具(ju)有(you)16位ADC，量程+/-10V，采樣率同控制循環速率；

1.5試驗控制軟(ruan)件功(gong)能要求：

1)試驗臺(tai)基本控制軟件(jian)：可進行預設加載(zai)波形(xing)的精確復現和(he)試驗流(liu)程的編輯；內(nei)置PID控制(zhi)、迭代控制(zhi)、PSD控制(zhi)等多(duo)種(zhong)軟件模(mo)塊；具有控位(wei)移控制(zhi)/加速度控制模式，可(ke)無沖擊切換；可(ke)對于試驗曲線進行顯(xian)示、記錄、編(bian)輯和分析(xi)；具備試驗程序的自(zi)由(you)編(bian)制功(gong)能(neng)，可(ke)以實現標準波(bo)(bo)形包(bao)括正弦波(bo)(bo)、三角(jiao)波(bo)(bo)、方波(bo)(bo)，梯形波(bo)(bo)可(ke)以通(tong)過特(te)殊編(bian)輯實現；可(ke)實現基本數據分析(xi)功(gong)能(neng)，包(bao)括濾波(bo)(bo)、縮放、頻譜(pu)分析(xi)等；

2)地震(zhen)波復現(xian)軟(ruan)件：可(ke)實(shi)現(xian)地震(zhen)波的(de)直接(jie)播放或通過系統辨識和(he)迭代實(shi)現(xian)高精(jing)度復現(xian)； 

二、軟巖巷道開(kai)挖變形和破(po)壞(huai)規相似模擬試(shi)驗系統(tong)

依靠科(ke)研需求(qiu)深井(jing)軟(ruan)巖大斷面巷道圍巖支護技術，針對(dui)深部層(ceng)狀軟(ruan)巖巷道開挖變形和破(po)壞的(de)問題，開展物(wu)理相似(si)模擬材料(liao)試(shi)驗及(ji)礦井(jing)施工。

1、根據前(qian)期研究基礎(chu)利用相似模型試驗箱(xiang)，建立考(kao)慮層狀軟(ruan)巖特點的縮尺巷(xiang)道開挖模型，工(gong)程巷(xiang)道開挖尺寸為(wei)3×3m、4×4m、5×5m（相似(si)(si)模擬根據相似(si)(si)比(bi)進行(xing)縮尺為三個工況），建(jian)立應(ying)力相似(si)(si)、物(wu)理相似(si)(si)和幾何相似(si)(si)關系，利用石英砂、水泥、云(yun)母、石膏(gao)等材料(liao)構建(jian)相似(si)(si)模型。得(de)到巷道開挖周(zhou)邊應(ying)力場分布和變(bian)形破壞規律，獲得(de)深(shen)部層(ceng)狀(zhuang)(zhuang)軟巖巷道在(zai)不同層(ceng)狀(zhuang)(zhuang)角度的地層(ceng)中的量化(hua)結果。

2、采用高強度左旋螺紋鋼頂預拉力錨(mao)桿、錨(mao)索、M型(xing)鋼(gang)帶、鋼(gang)筋網(wang)或塑料網(wang)聯合支護，其中錨桿規(gui)格為M22-2500mm,間距x排距=650~800mmx800mm;錯索規格為(wei) d15.24mmx6300mm，間排距為(wei) 2000mm x2400mm)，模型中錨桿用 15A的保險(xian)絲，錨索用 d22mm 的保險絲，鋼帶用 1mm 厚的賽璐(lu)珞，金屬網用塑(su)料紗網，錨固劑用石膏乳膠漆。3、監測(ce)(ce)點布置(zhi)位置(zhi)：分別在距(ju)(ju)巷道頂(ding)板表(biao)面(mian)(mian)、距(ju)(ju)高幫(bang)表(biao)面(mian)(mian)、距(ju)(ju)低幫(bang)表(biao)面(mian)(mian)和距(ju)(ju)底板表(biao)面(mian)(mian)不同深(shen)度(du)圍巖中布置(zhi)位移(yi)測(ce)(ce)線和距(ju)(ju)頂(ding)板表(biao)面(mian)(mian)、高幫(bang)表(biao)面(mian)(mian)、低幫(bang)表(biao)面(mian)(mian)、和底板表(biao)面(mian)(mian)不同深(shen)度(du)圍巖中布置(zhi)應力監測(ce)(ce)線，其(qi)中高、低幫(bang)沿煤層(ceng)傾向布置(zhi)、頂(ding)底板則按垂直(zhi)方向布置(zhi)。

4、動載(zai)荷(he)加載(zai)：模型采用6個液壓千斤頂進行(xing)加(jia)載(zai)。為(wei)了模擬巷(xiang)道開挖和工作面回采對巷(xiang)道圍巖力(li)學特征(zheng)的采動影響，巷(xiang)道圍巖壓力(li)采用應(ying)力(li)加(jia)載(zai)系數的方式加(jia)載(zai)，