›› 2017, Vol. 38 ›› Issue (S2): 359-367.doi: 10.16285/j.rsm.2017.S2.049

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    

与医用CT配合使用的冻土三轴仪的研制与应用

陈世杰1,2，马 巍1，李国玉1，刘恩龙1，张 革1,2   

  1. 1.中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 冻土工程国家重点实验室，甘肃 兰州 730000；2.中国科学院大学，北京 100049
  • 收稿日期:2017-06-28 出版日期:2017-11-23 发布日期:2018-06-05
  • 作者简介:陈世杰，男，1984年生，博士研究生，工程师，主要从事冻土细观试验与研究工作。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金重点项目（No. 41630636）；甘肃省科技重大专项计划项目（No. 143GKDA007）；中国科学院率先行动“百人计划”资助项目（刘恩龙）；冻土工程国家重点实验室课题（No. Y252J81001）。

Development and application of triaxial apparatus of frozen soil used in conjunction with medical CT

CHEN Shi-jie1, 2, MA Wei1, LI Guo-yu1, LIU En-long1, ZHANG Ge1, 2   

  1. 1. State Key Laboratory of Frozen Soil Engineering, CAREERI, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou, Gansu 730000, China; 2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
  • Received:2017-06-28 Online:2017-11-23 Published:2018-06-05
  • Supported by:

    This work was supported by the National Natural Science Foundation of China(41630636), the Science and Technology Major Project of Gansu Province(143GKDA007) , the Pioneer & Hundred Talents Program of CAS(Dr Liu Enlong), and Project of the State Key Laboratory of Frozen Soils Engineering of CAS(Y252J81001).

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摘要： 针对适用于低温环境下的配合医用CT实时扫描的冻土三轴仪的不足，研制了新的冻土三轴仪，介绍了其组成及其研发过程中需要克服的技术难点。利用该装置可以完成低温环境下试样的三轴加卸载试验，配合医用CT机时可实现整个力学过程的实时动态扫描。进行了冻结兰州黄土三轴加载实时CT扫描试验，试验结果表明，新研制仪器的各项参数均能满足冻土试样在三轴压缩和卸载过程中的实时CT扫描条件，也能够得到的不同载荷条件下的高质量细观结构CT图像，文中对试验结果进行了分析和讨论。该装置的成功研制为建立细观结构和宏观力学性质之间的联系提供一种新的技术手段。

关键词: 冻土, CT扫描, 装置, 实时加载, 细观结构变化

Abstract: For solving the deficiency of triaxial apparatus of frozen soil in matching the real-time scanning of medical CT in the low temperature environment, a new triaxial apparatus of frozen soils is developed successfully. The configuration of the apparatus and the technical difficulties that need to be overcome in the development process are also introduced. The apparatus can be used to complete the triaxial loading and unloading test in the low temperature environment. Meanwhile, the medical CT matched with the newly developed apparatus can realize the real-time dynamic scanning in the whole mechanical process. On this basis, the real-time CT scanning test of frozen loess under triaxial loading is conducted. The test results show that the parameters of the newly developed apparatus can meet the real-time CT scanning conditions of the frozen soil samples under triaxial loading and unloading. In addition, the high quality mesoscopic CT images of different load conditions are obtained; and then the test results are also analyzed and discussed. The development of the apparatus has provided a new technical means for establishing the relationship between the mesostructure and the macroscopic mechanical properties.

Key words: frozen soil, CT scanning, apparatus, real-time loading, mesostructure change

中图分类号: 

  • TU 435

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