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動(dòng)三軸儀具有哪些控制功能?

更新時(shí)間:2025-06-17   點(diǎn)擊次數(shù):30次
  動(dòng)三軸儀是一種用于巖土工程、土木工程和地質(zhì)力學(xué)研究的關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)設(shè)備,主要用于模擬土壤或巖石在復(fù)雜應(yīng)力條件下的力學(xué)行為。其核心功能包括對(duì)動(dòng)、靜軸向應(yīng)力、側(cè)向壓力、孔隙水壓力以及軸向加載程序的精確控制。
  一、動(dòng)三軸儀的核心功能:
  1.軸向應(yīng)力控制(動(dòng)、靜載荷):
  靜態(tài)軸向應(yīng)力:通過施加恒定或緩慢變化的軸向力,模擬土壤在靜載(如建筑物地基、路基)下的壓縮或剪切特性。
  動(dòng)態(tài)軸向應(yīng)力:施加周期性或隨機(jī)波動(dòng)的動(dòng)載荷(如地震、交通振動(dòng)),研究土壤的動(dòng)態(tài)響應(yīng)(如液化、震陷)。
  控制方式:可設(shè)置應(yīng)力幅值、頻率、波形(正弦波、三角波等)及加載時(shí)長(zhǎng)。
  2.側(cè)向壓力控制:
  通過氣壓或液壓施加側(cè)向圍壓,模擬土壤在三維應(yīng)力狀態(tài)下的受力環(huán)境。
  側(cè)向壓力可恒定或動(dòng)態(tài)變化,用于模擬不同深度或復(fù)雜應(yīng)力路徑下的行為。
  3.孔隙水壓力監(jiān)測(cè)與控制:
  監(jiān)測(cè):實(shí)時(shí)測(cè)量樣品孔隙水壓力,計(jì)算有效應(yīng)力,分析土壤的固結(jié)、液化或滲透特性。
  控制:部分高*設(shè)備可主動(dòng)調(diào)節(jié)孔隙水壓力,模擬飽和或非飽和條件。
  4.軸向加載程序:
  支持多種加載模式:
  單調(diào)加載:恒定速率壓縮或拉伸,測(cè)試峰值強(qiáng)度和變形。
  循環(huán)加載:模擬反復(fù)荷載(如波浪、地震),研究疲勞特性。
  應(yīng)力/應(yīng)變控制:根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求切換控制模式(如應(yīng)變控制測(cè)試軟化特性)。
  可編程實(shí)現(xiàn)復(fù)雜加載路徑(如先靜載后動(dòng)載)。
  二、動(dòng)三軸儀的組成與原理
  1.主要組件:
  壓力室:容納圓柱形土樣,施加側(cè)向壓力(通常通過氣壓或液壓)。
  軸向加載系統(tǒng):通過電動(dòng)或液壓作動(dòng)器施加動(dòng)態(tài)或靜態(tài)軸向力。
  孔隙水壓力系統(tǒng):連接基底或樣品頂部,監(jiān)測(cè)或控制孔隙水壓力。
  傳感器與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng):
  軸向位移傳感器(測(cè)量變形)。
  孔壓傳感器(監(jiān)測(cè)孔隙水壓力)。
  載荷傳感器(測(cè)量軸向力)。
  數(shù)據(jù)采集儀(記錄應(yīng)力、應(yīng)變、孔壓隨時(shí)間的變化)。
  2.工作原理:
  將土樣(原狀土或重塑土)封裝在橡膠膜內(nèi),放入壓力室。
  施加側(cè)向壓力和軸向應(yīng)力,模擬三軸應(yīng)力狀態(tài)。
  通過動(dòng)態(tài)或靜態(tài)加載程序,觀察土樣的變形、強(qiáng)度和孔隙水壓力變化,分析其力學(xué)特性。
 

 

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