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動(dòng)三軸試驗(yàn)儀

簡要描述:動(dòng)三軸試驗(yàn)儀是一套的研究和測試土動(dòng)力特性的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備,主要用來進(jìn)行應(yīng)變?yōu)?0-4~10-2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),測定試驗(yàn)過程中的動(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。

  • 產(chǎn)品型號(hào):
  • 廠商性質(zhì):生產(chǎn)廠家
  • 更新時(shí)間:2024-04-17
  • 訪  問  量:6460

詳細(xì)介紹

一、 概述

動(dòng)三軸試驗(yàn)儀是從靜三軸試驗(yàn)發(fā)展而來的,通過對(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。同時(shí)測定試樣在承受動(dòng)荷載作用時(shí)的動(dòng)態(tài)反應(yīng)。這種反應(yīng)是多方面的,基本和主要的是動(dòng)應(yīng)力(或動(dòng)主應(yīng)比力)與相應(yīng)的動(dòng)應(yīng)變的關(guān)系(σd-εd或σ1/σ3-εd)、動(dòng)應(yīng)力與相應(yīng)的空隙水壓力的變化關(guān)系。根據(jù)應(yīng)力、應(yīng)變和孔壓這三種指標(biāo)的相對(duì)關(guān)系,可以推求出土的動(dòng)彈性模量、動(dòng)變形模量、阻尼比,用以進(jìn)行土的結(jié)構(gòu)物動(dòng)力分析,同時(shí)求出土的動(dòng)強(qiáng)度包括液化指數(shù)、液化強(qiáng)度、及分析土體在動(dòng)力作用下地基和結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定性及各項(xiàng)動(dòng)彈性參數(shù)及粘彈性參數(shù),和土樣在模擬某種實(shí)際振動(dòng)的動(dòng)應(yīng)力作用下所產(chǎn)生的性狀。
動(dòng)三軸試驗(yàn)儀是一套的研究和測試土動(dòng)力特性的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備,主要用來進(jìn)行應(yīng)變?yōu)?0-4~10-2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),測定試驗(yàn)過程中的動(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、 主要特點(diǎn)
 

高精度電機(jī)控制 可以實(shí)現(xiàn)小應(yīng)變的靜態(tài)三軸試驗(yàn),亦可實(shí)現(xiàn)大應(yīng)變的動(dòng)三軸試驗(yàn)。
可脫機(jī)運(yùn)行 儀器內(nèi)置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng),代試驗(yàn)完成從儀器上傳數(shù)據(jù)至電腦存儲(chǔ)及處理。
試驗(yàn)數(shù)據(jù) 系統(tǒng)為低摩擦型動(dòng)態(tài)三軸儀。荷重傳感器放置于壓力室內(nèi),與土樣直接接觸,減少摩擦力及外部因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的誤差,保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
可更換的荷重傳感器 根據(jù)用戶需求,可以選擇不同量程(3KN、10KN、30KN等等)以實(shí)現(xiàn)不同軟硬程度的土試驗(yàn)。
高精度比例閥 可以實(shí)現(xiàn)控制圍壓穩(wěn)定精度達(dá)到0.1kPa。
可更換的底座和試樣帽 實(shí)現(xiàn)在同一個(gè)壓力室內(nèi)進(jìn)行不同直徑的土樣試驗(yàn)(39.1mm、61.8mm等,亦可定制各種尺寸)。
應(yīng)力應(yīng)變雙控制模式 既可實(shí)現(xiàn)應(yīng)變控制的動(dòng)態(tài)試驗(yàn),也可實(shí)現(xiàn)應(yīng)力控制的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)。

 

三、 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)。
四、 升級(jí)選項(xiàng)
彎曲元試驗(yàn)、霍爾效應(yīng)局部應(yīng)變傳感器、LVDT局部應(yīng)變傳感器、非飽和土試驗(yàn)、溫度控制試驗(yàn)。
五、 主要技術(shù)參數(shù)
☆ 作動(dòng)器:高精度伺服電機(jī)

 軸向激振動(dòng)態(tài)負(fù)荷:2Hz/4KN
☆ 軸向力:配水下傳感器,耐壓7Mpa,量程4KN,精度<0.1%F.S,分辨率1N
 軸向變形:量程100mm,位移精度<0.1%F.S,分辨率0.001mm
 圍壓:量程900Kpa,精度<0.1%F.S,分辨率1kPa
 反壓:量程2Mpa,精度<0.1%F.S,分辨率0.1kPa
☆ 孔隙壓力:量程1Mpa,精度<0.1%F.S,分辨率0.1kPa
☆ 體積變化:0-250ml,精度<0.1%F.S,分辨率0.01ml
 剪切速率:0.001mm/min~30mm/min,無級(jí)調(diào)速
 試驗(yàn)尺寸:φ39.1mm、φ61.8mm(其他尺寸可定制)
 壓力室耐壓:7Mpa
六、 系統(tǒng)組成配置和選項(xiàng)

 數(shù)據(jù)采集和數(shù)字控制系統(tǒng)
該系統(tǒng)采用32位高速ARM處理器,配合數(shù)字電路對(duì)位移和荷載進(jìn)行閉環(huán)控制;配有24位數(shù)據(jù)采集(A/D);配有高精度比例閥,能夠
穩(wěn)定的控制圍壓壓力;配有800x600液晶顯示觸控屏,顯示各項(xiàng)試驗(yàn)指標(biāo);配有高速RJ45網(wǎng)絡(luò)口,實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)軟件通訊;
 高精度伺服電機(jī)加荷系統(tǒng)
采用伺服點(diǎn)電機(jī)控制加荷加荷系統(tǒng),能高效、高精度實(shí)現(xiàn)軸向位移和壓力的控制;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(0.001~30 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)。

 高精度壓力/體積控制器(可根據(jù)需求定制更大量程)
配備一套2MPa/250cc壓力/體積控制器,用于控制反壓的控制及排水量的測量,可實(shí)現(xiàn)恒流和恒壓兩種加載模式;內(nèi)置過載過壓保護(hù)裝置,壓力測量精度為滿量程的0.1%,分辨率為0.1kPa,體積測量精度為滿量程的0.1%,分辨率為0.01ml

 水下荷重傳感器
內(nèi)置4KN水下荷重傳感器,耐壓7Mpa,精度為滿量程的0.1%,分辨率0.1N

 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集處理軟件
一套集控制、采集、處理于一體的軟件平臺(tái),利用網(wǎng)絡(luò)通訊,實(shí)時(shí)控制試驗(yàn)的進(jìn)行;具有數(shù)據(jù)采集功能,可脫機(jī)運(yùn)行,待試驗(yàn)完成由儀器讀取數(shù)據(jù);具體數(shù)據(jù)處理功能,繪制摩爾包線,計(jì)算C、φ,繪制滯回圈等等。

 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。

 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。

 反壓體變與孔壓測定系統(tǒng)
反壓力施加主要是解決土樣的飽和問題,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)可以測量體變,孔壓的測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。
七、 
部分試驗(yàn)數(shù)據(jù)









 

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