[发明专利]一种胶结充填体力学响应特性测试系统及方法

摘要

本发明公开了一种胶结充填体力学响应特性测试系统及方法，其系统包括胶结充填体三轴抗压强度测试装置、计算机和SEM扫描电镜；其方法包括步骤：一、制成SEM扫描电镜样品；二、形成SEM电镜扫描图像；三、对SEM电镜扫描图像进行高斯滤波处理；四、得到多个胶结充填体聚类图像；五、确定胶结充填体微观孔隙图，得到胶结充填体微观孔隙二值图；六、得到测试样本图像；七、对测试样本图像进行正规化处理；八、将正规化测试样本图像输入预先构建的Tensorflow深度学习力学响应预测网络中，得到三轴力学响应预测结果。本发明方法步骤简单，预测效率高，功能完备，对于研究胶结充填体的强度和稳定性具有重要意义。

主权项

1.一种胶结充填体力学响应特性测试系统，其特征在于：包括胶结充填体三轴抗压强度测试装置、计算机(17)和与计算机(17)相接的SEM扫描电镜(34)，所述胶结充填体三轴抗压强度测试装置包括座垫(10)和固定连接在座垫(10)顶部的多根拉杆(8)，以及用于给胶结充填体试样施加围压的围压加载机构、用于给围压加载机构提供动力的围压加载动力系统、用于给胶结充填体试样施加轴向压力的轴向加压传力机构和用于给轴向加压传力机构提供动力的轴向加压动力系统；所述座垫(10)的底部固定连接有多个底座(15)，多根拉杆(8)的中部设置有用于固定多根拉杆(8)的固定架(11)；所述围压加载机构包括设置在座垫(10)顶部用于放置胶结充填体试样(19)的缸筒(29)和固定连接在缸筒(29)顶部的筒盖(30)，所述缸筒(29)侧面设置有围压液入口(7)和位于围压液入口(7)上方的排气口(31)，所述排气口(31)上连接有排气口塞(32)，所述缸筒(29)的底部设置有排液阀(5)；所述围压加载动力系统包括围压液箱(20)和一端与围压液箱(20)连接的围压液流入管(21)，所述围压液流入管(21)的另一端与围压液入口(7)连接，所述围压液流入管(21)上连接有液压泵(22)、单向阀(23)和第一压力传感器(33)，位于液压泵(22)和单向阀(23)之间的一段围压液流入管(21)上连接有围压液溢流管(24)，所述围压液溢流管(24)上连接有围压液压力表(25)和围压液溢流阀(26)，位于单向阀(23)和围压液入口(19)之间的一段围压液流入管(21)上连接有围压液回流管(27)，所述围压液回流管(27)上连接有围压液回流阀(28)；所述轴向加压传力机构包括固定连接在多根拉杆(8)上部的顶部装载板(9)和安装在顶部装载板(9)上的气缸(2)，所述气缸(2)的活塞杆向下设置且穿入筒盖(30)内，所述气缸(2)的活塞杆底部连接有压力传递板(3)；所述轴向加压动力系统包括压缩空气气源(4)和加压控制器(18)，以及一端与压缩空气气源(4)连接、另一端与气缸(2)连接的气体输送管(1)；所述气体输送管(1)上从连接压缩空气气源(4)到连接气缸(2)的位置依次设置有气动三联件(12)、第二压力传感器(13)和气缸控制电磁阀(14)；所述第一压力传感器(33)和第二压力传感器(13)均与加压控制器(18)的输入端连接，所述液压泵(22)和气缸控制电磁阀(14)均与加压控制器(18)的输出端连接，所述加压控制器(18)通过通信模块(16)与计算机(17)连接。