微機(jī)控制真三軸試驗(yàn)機(jī)

目 前現(xiàn)有的土力學(xué)性質(zhì)測試設(shè)備主要有直剪儀、常規(guī)三軸儀、平面應(yīng)變?nèi)S儀、真三軸儀。其中直剪儀只是模擬給定剪切面上的法向應(yīng)力和切向應(yīng)力，可測試剪切面上 的剪應(yīng)力和剪應(yīng)變，但不能夠控制排水條件；常規(guī)三軸儀只能模擬軸對稱應(yīng)力條件，不能實(shí)現(xiàn)一般應(yīng)力條件；平面應(yīng)變?nèi)S儀盡管可以控制三向主應(yīng)力不同，但其中 一個軸向的應(yīng)變?yōu)?，亦不能模擬一般的應(yīng)力條件；真三軸儀可以實(shí)現(xiàn)三個軸向分別施加不同大小的主應(yīng)力，三軸軸向產(chǎn)生應(yīng)變，能夠模擬土體中一般的應(yīng)力條件。 為了實(shí)現(xiàn)三個軸向施加主應(yīng)力，真三軸試樣一般為一個立方體?，F(xiàn)有的真三軸儀一般采用三向平板加載，每個軸向施加正應(yīng)力的平板為鋼板，剛性大。相對于土樣， 三向加載板可視為剛性板。當(dāng)試樣發(fā)生變形后，與試樣接觸的三向剛性板然產(chǎn)生相互接觸而制約它們的運(yùn)動，這就影響了三個軸向的加載和變形。除此之外，當(dāng)試 樣發(fā)生變形后，然產(chǎn)生試樣與剛性板之間的相對運(yùn)動，在剛性板與試樣的接觸面上將產(chǎn)生剪應(yīng)力，不能接觸面上只有正應(yīng)力，即為主應(yīng)力作用面，從而影響了 真三軸試驗(yàn)測試結(jié)果。因此，真三軸試樣加載機(jī)構(gòu)，消除現(xiàn)有真三軸儀三向加載剛性板之間的相互制約及剛性板對試樣變形的約束影響，使得試樣沿三個軸向自 由變形，不可以克服現(xiàn)有真三軸儀存在的問題，而且使模擬的應(yīng)力與變形條件更加合實(shí)際。在參考國內(nèi)外各種真三軸試驗(yàn)機(jī)的基礎(chǔ)上，SYS-2系列真三軸試 驗(yàn)機(jī)采用了復(fù)合加載的加荷方式，即：大主應(yīng)力采用剛性加載，中、小主應(yīng)力采用柔性加載。三向加載都是通過液壓來實(shí)現(xiàn)：用電機(jī)推動活塞產(chǎn)生壓力后，軸向壓力 作用與壓力室下方的壓力缸推動壓力室向上運(yùn)動從而實(shí)現(xiàn)軸向加載；兩個側(cè)向壓力接入壓力室的壓力囊，分別作用于試樣實(shí)現(xiàn)側(cè)向加載。

該真三軸儀在試樣的兩個方向、四個面上通過柔性囊的壓力流體施加荷載，大主應(yīng)力采用剛性加載，相鄰兩個側(cè)壓囊之間由可伸縮、轉(zhuǎn)動的剛性板分隔，可地減小側(cè)向角邊約束效應(yīng)，同時，可使每個囊施加的壓力。

該儀器具有特點(diǎn)：

①、水平面內(nèi)兩個主應(yīng)力方向上應(yīng)力條件和變形均呈對稱分布：真三軸試樣為立方體，水平面上兩個主應(yīng)力方向通過充液橡皮囊加壓，可以側(cè)面作用壓力均勻分布，也可以側(cè)向變形對稱發(fā)展。 

②、土樣側(cè)面不受切向約束作用  

③、能夠適應(yīng)加載過程立方體土樣變形引起側(cè)棱部位的變化

④、能夠適應(yīng)土樣側(cè)棱擠出變形的發(fā)展  

⑤、避免了三向主應(yīng)力加載過程的互相干擾 

⑥、加載中土樣對稱軸保持定位，土樣水平面上承受荷荷

⑦、可以進(jìn)行真三軸流變試驗(yàn)：步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動活塞易于穩(wěn)定地控制液壓，從而作用于土樣的應(yīng)力條件不變，實(shí)現(xiàn)流變試驗(yàn)。

⑧、增加吸力量測功能還可以進(jìn)行非飽和土真三軸試驗(yàn)：試樣頂蓋增加通氣孔，可以控制非飽和土樣的孔隙氣壓力，也可以通過連接氣壓傳感器直接量測孔隙氣壓力；壓力室底座增加陶土板控制滲氣，再連接孔隙水壓力傳感器，可以實(shí)現(xiàn)孔隙水壓力量測。

試驗(yàn)項(xiàng)目:

（1）應(yīng)變控制加載試驗(yàn)

（2）應(yīng)力控制加載試驗(yàn)

（3）循環(huán)應(yīng)力路徑加載試驗(yàn)

（4）比例協(xié)調(diào)加載試驗(yàn)

（5）蠕變試驗(yàn)

（6）卸荷試驗(yàn)

（7）等p、等b加載試驗(yàn)

1.     大主應(yīng)力量程：20000N

2.     中、小主應(yīng)力量程:2Mpa

3.     試樣軸向變形量程：50mm

4.     試樣徑向體積量程：體積量程初步計劃為200cc

5.     測量：±0.5%  (主要指采用的傳感器的測量)

6.     控制：±0.5% (閉合回路可以將壓力調(diào)節(jié)到±0.5%，閉合回路可以將變形控制的調(diào)節(jié)到±0.5%).

7.     電源：220V±5V （功率：550W）

8.     可擴(kuò)充功能溫度場—應(yīng)力場—水分場耦合條件下的真三軸。

1.    試驗(yàn)機(jī)兩柱式主機(jī)框架。

2.    試驗(yàn)機(jī)多通道測量與控制系統(tǒng)。

3.    孔隙水壓力測量與控制系統(tǒng)（可選）。

4.    雙制熱平衡式恒溫循環(huán)冷熱浴裝置（可選配功能）。

5.    定制樣品室、試驗(yàn)夾具(可選D100x100x100)。

6.    溫度監(jiān)測與控制系統(tǒng)（可選配功能）。

7.    計算機(jī)和打印機(jī)。

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