一、概述 動(dòng)三軸試驗(yàn)儀是從靜三軸試驗(yàn)發(fā)展而來(lái)的,通過(guò)對(duì)試樣施加模擬的主動(dòng)應(yīng)力,研究自然界中如地震, 海浪沖擊,機(jī)械振動(dòng)、爆炸以及高速運(yùn)動(dòng)中的物體對(duì)于地基的振動(dòng)力是否產(chǎn)生破壞。
YC.TASD-1型智能動(dòng)三軸試驗(yàn)儀是一套的研究和測(cè)試土動(dòng)力特性的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備,主要用來(lái)進(jìn)行應(yīng)變?yōu)?10-4~10-2 范圍內(nèi)的砂土液化試驗(yàn)、土的動(dòng)強(qiáng)度試驗(yàn)、模量阻尼試驗(yàn),測(cè)定試驗(yàn)過(guò)程中的動(dòng)應(yīng)力、動(dòng)應(yīng)變、孔隙水壓力、動(dòng)彈性模量、動(dòng)阻尼比等相關(guān)數(shù)據(jù)。具有動(dòng)、靜軸向應(yīng)力,側(cè)向壓力和孔隙水壓力,軸向加載 程序等控制功能。
二、可進(jìn)行的試驗(yàn)
固結(jié)排水三軸試驗(yàn)(CD),固結(jié)不排水三軸試驗(yàn)(CU),不固結(jié)不排水三軸試驗(yàn)(UU),應(yīng)力控制或 應(yīng)變控制動(dòng)態(tài)加載試驗(yàn)、土的滲透性試驗(yàn)。
三、動(dòng)三軸試驗(yàn)儀主要技術(shù)參數(shù)
(1)作動(dòng)器:高精度伺服電機(jī)
(2)軸向激振大動(dòng)態(tài)負(fù)荷:2Hz/4KN
(3)軸向力:配水下傳感器,大耐壓 7Mpa,量程 4KN,精度<0.1%F.S,分辨率 1N
(4)軸向變形:量程 100mm,位移精度<0.1%F.S,分辨率 0.001mm
(5)圍壓:量程 900Kpa,精度<0.1%F.S,分辨率 1kPa
(6)反壓:量程 2Mpa,精度<0.1%F.S,分辨率 0.1kPa
(7)孔隙壓力:量程 1Mpa,精度<0.1%F.S,分辨率 0.1kPa
(8)體積變化:0-250ml,精度<0.1%F.S,分辨率 0.01ml
(9)剪切速率:0.001mm/min~30mm/min,無(wú)級(jí)調(diào)速
(10)試驗(yàn)尺寸:φ39.1mm、φ61.8mm(其他尺寸可定制)
(11)壓力室耐壓:7Mpa
四、組成部分
1、動(dòng)三軸實(shí)驗(yàn)儀壓力室
動(dòng)三軸實(shí)驗(yàn)儀壓力室是試驗(yàn)的主要核心部分,它是由土樣、土樣底座、土樣帽、以及包在土樣外面的乳膠薄膜;壓力室外殼是由耐高壓的有機(jī)玻璃圓筒、鋁合金底座、頂蓋、傳壓活塞、活塞套、圍壓比例閥加載系統(tǒng)以及在壓力室底部裝有孔隙壓力傳感器,反壓力、進(jìn)氣排水、孔隙壓力等管道,以及各種傳感器電纜相關(guān)緊固件接口與閥門(mén)。
2、軸向壓力加荷控制系統(tǒng)
該系統(tǒng)為動(dòng)三軸實(shí)驗(yàn)的重要環(huán)節(jié),不僅為試樣施加固結(jié)壓力,同時(shí)還為土樣施加動(dòng)態(tài)位移的關(guān)鍵功能。它由伺服控制系統(tǒng)及精密的滾珠絲桿推進(jìn)加荷平臺(tái)向壓力室施加軸向荷載,可進(jìn)行開(kāi)環(huán)和閉環(huán)控制的應(yīng)力式和應(yīng)變式的三軸試驗(yàn)。該系統(tǒng)的靜態(tài)加荷速率(0.001~60 mm/min)是由伺服電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器、單片機(jī)控制系統(tǒng)以及荷重傳感器等組成。在動(dòng)態(tài)加荷條件下,該系統(tǒng)由單片機(jī)控制的動(dòng)位移設(shè)置進(jìn)行多級(jí)應(yīng)變控制的三軸實(shí)驗(yàn)。
3、圍壓控制裝置
在通常情況下,圍壓采用液壓控制裝置,但由于振動(dòng)對(duì)于圍壓產(chǎn)生一定波動(dòng),目前該裝置采用氣壓控制。氣壓控制由一個(gè)進(jìn)口比例閥提供穩(wěn)定的氣壓源。壓力范圍:0~900Kpa這種方法操作起來(lái)方便。如果有必要時(shí)在壓力室內(nèi)可加入清水至上排水位置,然后進(jìn)行氣壓控制。
4、反壓體變與孔壓測(cè)定系統(tǒng)
反壓力施加主要是解決土樣的飽和問(wèn)題,當(dāng)然解決飽和的方法很多:有真空抽氣飽和、水頭飽和、反壓力飽和等方法。
對(duì)于一般的粘性土滲透系數(shù):大于n*10-7cm/s可以采用反壓力體變系統(tǒng)即液壓控制器,對(duì)土中氣泡進(jìn)行壓縮,提高其飽和度,但在這套系統(tǒng)中我們可以向土樣內(nèi)部一端施加反壓力,并在土樣的另一端讓其排水,使土樣的氣泡在循環(huán)水的作用下排除同時(shí)可以測(cè)量體變,孔壓的測(cè)定由孔壓傳感器的數(shù)字量輸入單片機(jī)存儲(chǔ)或直接輸入電腦。
5、相關(guān)傳感器
相關(guān)傳感器主要是指荷重傳感器(10KN)、孔壓傳感器、反壓傳感器。位移傳感器的位移控制,由單片機(jī)的組成控制體系進(jìn)行計(jì)算后實(shí)現(xiàn)完成。