何謂動(dòng)三軸試驗？動(dòng)三軸試驗儀的分類(lèi)

什么是動(dòng)三軸試驗

    動(dòng)三軸試驗儀是由靜三軸發(fā)展而來(lái)的一款高端土工試驗儀器。土工建筑物及其地基，除了承受靜荷載作用外，有時(shí)還會(huì )受到動(dòng)荷載的作用，如地震引起的地震荷載，車(chē)輛及機器振動(dòng)引起的振動(dòng)荷載，爆炸引起的爆震荷載等，相對地說(shuō)，靜荷載及其在土體中引起的靜應力的大小及作用方向是不隨作用的時(shí)間而變化的，動(dòng)荷載及其在土體中引起的動(dòng)應力的大小及作用方向則是隨著(zhù)作用的時(shí)間而變化的。這種變化，有的屬于隨機波，如地震引起的地震應力；有的則類(lèi)似于正弦波，如往復式機器引起的振動(dòng)；有的則為瞬時(shí)作用的脈沖型震動(dòng)。如煤震在土體中引起的應力。

    人們在評估動(dòng)荷載作用下土工建筑物及其地基的穩定性和變形時(shí)，需掌握和了解有關(guān)土料的動(dòng)力工程性質(zhì)，諸如土的動(dòng)強度特性、液化特性和動(dòng)應力應變特性等。為了盡可能正確地了解各種土料的這些性質(zhì)，除了在現場(chǎng)進(jìn)行某些原位測試外，還需在室內進(jìn)行各種動(dòng)力試驗，如動(dòng)三軸試驗、動(dòng)扭剪三軸試驗、動(dòng)單剪試驗、振動(dòng)臺試驗和共振柱三軸試驗等。

    動(dòng)應力作用下土的力學(xué)性狀與動(dòng)剪應變幅γ的關(guān)系大致如下：

γ≤10-5為彈性階段；γ=10-5-10-4為彈性向塑性的過(guò)渡階段；γ=10-4-2х10-2為彈塑性階段；γ>2х10-2為塑性變形階段。

通常所說(shuō)的小應變指γ≤10-5；中等應變?yōu)?gamma;=10-5-10-3；大應變指γ=10-3-2х10-2；破壞應變指γ≥2х10-2。

當γ>10-3時(shí)，由于往返加荷，土的特性會(huì )發(fā)生較大的變化，飽和土的孔隙水壓力會(huì )發(fā)生變化，干土或非飽和土則會(huì )發(fā)生體積變化。

共振柱試驗適用于γ=10-5-10-3；動(dòng)三軸、動(dòng)單剪、動(dòng)扭剪及振動(dòng)臺試驗則適用于γ=10-4-10-1。

研究型動(dòng)三軸儀

    動(dòng)三軸儀一般由三軸壓力室、軸向及側向加壓系數、測量、記錄和監視系統等主要部分組成?？砂丛嚇映叽?、激振方式及受力方式等分類(lèi)如下：

（1）按照試樣尺寸分類(lèi)，可分為小型動(dòng)三軸儀、中型動(dòng)三軸儀及大型動(dòng)三軸儀。

（2）按激振方式分類(lèi)，分為慣性力式動(dòng)三軸儀、電磁式動(dòng)三軸儀、電液伺服式動(dòng)三軸儀、電氣式動(dòng)三軸儀、擺式加荷動(dòng)三軸儀。

（3）按接受力方式分類(lèi)，可分為單向激振式動(dòng)三軸、雙向激振式動(dòng)三軸、振動(dòng)扭剪三軸儀、共振柱儀、平面應變動(dòng)三軸儀。

 

電機控制的動(dòng)三軸儀

   蘇州昱創(chuàng )自主研發(fā)了伺服電機控制的動(dòng)三軸儀，將三軸壓力室和動(dòng)力驅動(dòng)器合為一體，從壓力室底座施加軸向力和軸向變形。壓力室由裝有馬達驅動(dòng)的基座螺旋傳動(dòng)。當沒(méi)有選擇徑向動(dòng)力驅動(dòng)器時(shí)，通過(guò)平衡錘消除動(dòng)態(tài)試驗對恒定圍壓的影響。系統由蘇州昱創(chuàng )自己開(kāi)發(fā)的軟件來(lái)控制。任一循環(huán)的數據都可以實(shí)時(shí)記錄和顯示出來(lái)。

    動(dòng)三軸儀有2Hz、5Hz及10Hz等版本，其中10Hz系統可實(shí)現雙向振動(dòng)三軸試驗。