微機控制真三軸試驗機

目 前現有的土力學性質測試設備主要有直剪儀、常規三軸儀、平面應變三軸儀、真三軸儀。其中直剪儀只是模擬給定剪切面上的法向應力和切向應力，可測試剪切面上 的剪應力和剪應變，但不能夠控制排水條件；常規三軸儀只能模擬軸對稱應力條件，不能實現一般應力條件；平面應變三軸儀盡管可以控制三向主應力不同，但其中 一個軸向的應變為，亦不能模擬一般的應力條件；真三軸儀可以實現三個軸向分別施加不同大小的主應力，三軸軸向產生應變，能夠模擬土體中一般的應力條件。 為了實現三個軸向施加主應力，真三軸試樣一般為一個立方體。現有的真三軸儀一般采用三向平板加載，每個軸向施加正應力的平板為鋼板，剛性大。相對于土樣， 三向加載板可視為剛性板。當試樣發生變形后，與試樣接觸的三向剛性板然產生相互接觸而制約它們的運動，這就影響了三個軸向的加載和變形。除此之外，當試 樣發生變形后，然產生試樣與剛性板之間的相對運動，在剛性板與試樣的接觸面上將產生剪應力，不能接觸面上只有正應力，即為主應力作用面，從而影響了 真三軸試驗測試結果。因此，真三軸試樣加載機構，消除現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，不可以克服現有真三軸儀存在的問題，而且使模擬的應力與變形條件更加合實際。在參考國內外各種真三軸試驗機的基礎上，SYS-2系列真三軸試 驗機采用了復合加載的加荷方式，即：大主應力采用剛性加載，中、小主應力采用柔性加載。三向加載都是通過液壓來實現：用電機推動活塞產生壓力后，軸向壓力 作用與壓力室下方的壓力缸推動壓力室向上運動從而實現軸向加載；兩個側向壓力接入壓力室的壓力囊，分別作用于試樣實現側向加載。

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，大主應力采用剛性加載，相鄰兩個側壓囊之間由可伸縮、轉動的剛性板分隔，可地減小側向角邊約束效應，同時，可使每個囊施加的壓力。

該儀器具有特點：

①、水平面內兩個主應力方向上應力條件和變形均呈對稱分布：真三軸試樣為立方體，水平面上兩個主應力方向通過充液橡皮囊加壓，可以側面作用壓力均勻分布，也可以側向變形對稱發展。 

②、土樣側面不受切向約束作用  

③、能夠適應加載過程立方體土樣變形引起側棱部位的變化

④、能夠適應土樣側棱擠出變形的發展  

⑤、避免了三向主應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、可以進行真三軸流變試驗：步進電機驅動活塞易于穩定地控制液壓，從而作用于土樣的應力條件不變，實現流變試驗。

⑧、增加吸力量測功能還可以進行非飽和土真三軸試驗：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，可以實現孔隙水壓力量測。

試驗項目:

（1）應變控制加載試驗

（2）應力控制加載試驗

（3）循環應力路徑加載試驗

（4）比例協調加載試驗

（5）蠕變試驗

（6）卸荷試驗

（7）等p、等b加載試驗

1.     大主應力量程：20000N

2.     中、小主應力量程: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節到±0.5%，閉合回路可以將變形控制的調節到±0.5%).

7.     電源：220V±5V （功率：550W）

8.     可擴充功能溫度場—應力場—水分場耦合條件下的真三軸。

1.    試驗機兩柱式主機框架。

2.    試驗機多通道測量與控制系統。

3.    孔隙水壓力測量與控制系統（可選）。

4.    雙制熱平衡式恒溫循環冷熱浴裝置（可選配功能）。

5.    定制樣品室、試驗夾具(可選D100x100x100)。

6.    溫度監測與控制系統（可選配功能）。

7.    計算機和打印機。

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