一、 概述
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(jī)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(qiáng)度包括液化指數(shù)、液化強(qiáng)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。
TT.IZZD-1型智能動三軸試驗儀是一套高端的研究和測試土動力特性的實驗室設(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、土的動強(qiáng)度試驗、模量阻尼試驗，測定試驗過程中的動應(yīng)力、動應(yīng)變、孔隙水壓力、動彈性模量、動阻尼比等相關(guān)數(shù)據(jù)。具有動、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
| 高精度電機(jī)控制 | 可以實現(xiàn)小應(yīng)變的靜態(tài)三軸試驗，亦可實現(xiàn)大應(yīng)變的動三軸試驗。 |
| 可脫機(jī)運行 | 儀器內(nèi)置數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，代試驗完成從儀器上傳數(shù)據(jù)至電腦存儲及處理。 |
| 試驗數(shù)據(jù)精確 | 系統(tǒng)為低摩擦型動態(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試驗結(jié)果的誤差，保證試驗結(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）以實現(xiàn)不同軟硬程度的土試驗。 |
| 高精度比例閥 | 可以實現(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 | 實現(xiàn)在同一個壓力室內(nèi)進(jìn)行不同直徑的土樣試驗（39.1mm、61.8mm等，亦可定制各種尺寸）。 |
| 應(yīng)力應(yīng)變雙控制模式 | 既可實現(xiàn)應(yīng)變控制的動態(tài)試驗，也可實現(xiàn)應(yīng)力控制的動態(tài)試驗。 |
三、 可進(jìn)行的試驗
固結(jié)排水三軸試驗（CD），固結(jié)不排水三軸試驗（CU），不固結(jié)不排水三軸試驗（UU），應(yīng)力控制或應(yīng)變控制動態(tài)加載試驗、土的滲透性試驗。
四、 升級選項
彎曲元試驗、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、溫度控制試驗。
五、 主要技術(shù)參數(shù)
☆作動器：高精度伺服電機(jī)
☆ 軸向激振動態(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，無級調(diào)速
☆ 試驗尺寸：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
☆ 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，能夠精確、穩(wěn)定的控制圍壓壓力；配有800x600液晶顯示觸控屏，顯示各項試驗指標(biāo)；配有高速RJ45網(wǎng)絡(luò)口，實現(xiàn)與計算機(jī)軟件通訊；
☆ 高精度伺服電機(jī)加荷系統(tǒng)
采用伺服點電機(jī)控制加荷加荷系統(tǒng)，能、高精度實現(xiàn)軸向位移和壓力的控制；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（0.001~30mm/min)是由伺服電機(jī)、驅(qū)動器、單片機(jī)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(jī)控制的動位移設(shè)置進(jìn)行多級應(yīng)變控制的三軸實驗。
☆ 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，利用網(wǎng)絡(luò)通訊，實時控制試驗的進(jìn)行；具有數(shù)據(jù)采集功能，可脫機(jī)運行，待試驗完成由儀器讀取數(shù)據(jù)；具體數(shù)據(jù)處理功能，繪制摩爾包線，計算C、φ，繪制滯回圈等等。
☆ 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(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。
☆ 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(jī)存儲或直接輸入電腦。
七、 部分試驗數(shù)據(jù)
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