水合物動三軸實驗儀構造及功能分析.pdf

1、天然氣水合物作為一種新型能源被使用，它具備潔凈和大量的特點，相比其他能源，它能解決世界能源的缺乏，而且不污染環(huán)境。但含天然氣水合物地層中水合物的分解將帶來嚴重的地質災害和氣候問題。為了克服這些問題需要得到更多的水合物沉積物特性的精確數(shù)據(jù)，而且目前在本領域對動三軸儀使用還沒有明顯進展，所以設計出滿足實驗需要的水合物動三軸儀便迫在眉睫。2000年以來，美國、日本等國的科學家首先根據(jù)天然氣水合物儲層條件，也開始了適用于天然氣水合物沉積層力學特

2、性測量的三軸儀研制。因此，本文對水合物動三軸實驗儀的功能和構造進行分析設計，對水合物動三軸實驗儀在原有基礎上的創(chuàng)新有著比較重要的意義。
　　在現(xiàn)場進行某些原位測試基本不可能實現(xiàn)，故需要在室內進行水合物沉積物的動三軸試驗。而在評估動荷載作用下水合物沉積物地基的穩(wěn)定性和變形時，需要掌握和了解有關水合物沉積物的動力工程性質，諸如水合物沉積物的動強度特性、液化特性和動應力應變特性等。為了盡可能正確地了解水合物沉積物的這種性質，本文在第二章

3、中利用大段篇幅介紹了水合物動三軸實驗儀各個系統(tǒng)的功能，包括設計論證，研制建議以及軸向加載、圍壓、孔隙氣（水）壓等系統(tǒng)的的更新設計。
　　由于海底環(huán)境下的水合物，一般都是在溫度為零上的情況下形成，所以傳統(tǒng)的制樣方法不能很好的模擬海底水合物沉積物的膠結狀態(tài)，不能還原海底水合物的生成過程;而且制樣過程中會造成部分水合物的分解，導致試樣水合物的飽和度較低。因此，在本文第三章，為了使實驗室中的甲烷水合物原位合成過程更加接近于自然環(huán)境下水合物

4、的形成過程，我們建立了符合于現(xiàn)實海底條件的水合物原位生成裝置，來獲得原位生成的水合物試樣。
　　最后，本文完成了水合物在動三軸儀內原位生成與分解的實驗方法進行了設計，并給出了詳細的實驗步驟與操作，實驗的步驟與操作進行介紹。此外還對水合物動三軸實驗儀的軟件操作系統(tǒng)的實驗操作與步驟細致說明。
　　綜上所述，本文分析了水合物動三軸儀的功能的構造并結合原有土力學動三軸儀以及水合物靜三軸儀，探索更新出水合物動三軸實驗儀來滿足室內進行水