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動三軸儀的基本知識介紹

更新時間:2022-01-24瀏覽:1773次

動三軸實驗儀是從靜三軸試驗發(fā)展而來的,通過對試樣施加模擬的主動應(yīng)力,研究自然界中如地震,海浪沖擊,機械振動、爆炸以及高速運動中的物體對于地基的振動力是否產(chǎn)生破壞。同時測定試樣在承受動荷載作用時的動態(tài)反應(yīng)。這種反應(yīng)是多方面的,基本和主要的是動應(yīng)力(或動主應(yīng)比力)與相應(yīng)的動應(yīng)變的關(guān)系(σd-εd 或σ1/σ3-εd)、動應(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)的相對關(guān)系,可以推求出土的動彈性模量、動變形模量、阻尼比,用以進(jìn)行土的結(jié)構(gòu)物動力分析,同時求出土的動強度包括液化指數(shù)、液化強度、及分析土體在動力作用下地基和結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定性及各項動彈性參數(shù)及粘彈性參數(shù),和土樣在模擬某種實際振動的動應(yīng)力作用下所產(chǎn)生的性狀。

2、儀器部分

  1. 主要技術(shù)指標(biāo)

1)試樣尺寸:61.8*120/39.1*80

2)軸向力:0-10KN

3)圍壓:0-900KPa

4)孔壓:0-1MPa

5)反壓:0-1MPa

6)傳感器精度:系統(tǒng)誤差小于 0.3%

7)加載頻率:0.01-2HZ

8)動變形:0.02—20mm

三、組成部分

1.動三軸實驗儀壓力室: 動三軸實驗儀壓力室是試驗的主要核心部分,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。

2.軸向壓力加荷控制系統(tǒng): 該系統(tǒng)為動三軸實驗的重要環(huán)節(jié),不僅為試樣施加固結(jié)壓力,同時還為土樣施加動態(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。該系統(tǒng)的靜態(tài)加荷速率(0.001~60 mm/min)是由伺服電機、驅(qū)動器、單片機控制系統(tǒng)以及荷重傳感器等組成。在動態(tài)加荷條件下,該系統(tǒng)由單片機控制的動位移設(shè)置進(jìn)行多級應(yīng)變控制的三軸實驗。

3.圍壓控制裝置: 在通常情況下,圍壓采用液壓控制裝置,但由于振動對于圍壓產(chǎn)生一定波動,目前該裝置采用氣壓控制。氣壓控制由一個進(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)字量輸入單片機存儲或直接輸入電腦。

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,由單片機的組成控制體系進(jìn)行計算后實現(xiàn)完成。

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