何謂動(dòng)三軸試驗(yàn)？動(dòng)三軸試驗(yàn)儀的分類(lèi)

什么是動(dòng)三軸試驗(yàn)

    動(dòng)三軸試驗(yàn)儀是由靜三軸發(fā)展而來(lái)的一款高端土工試驗(yàn)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(jī)器振動(dòng)引起的振動(dòng)荷載，爆炸引起的爆震荷載等，相對(duì)地說(shuō)，靜荷載及其在土體中引起的靜應(yīng)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(yīng)力的大小及作用方向則是隨著作用的時(shí)間而變化的。這種變化，有的屬于隨機(jī)波，如地震引起的地震應(yīng)力；有的則類(lèi)似于正弦波，如往復(fù)式機(jī)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(yīng)力。

    人們?cè)谠u(píng)估動(dòng)荷載作用下土工建筑物及其地基的穩(wěn)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(qiáng)度特性、液化特性和動(dòng)應(yīng)力應(yīng)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(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行某些原位測(cè)試外，還需在室內(nèi)進(jìn)行各種動(dòng)力試驗(yàn)，如動(dòng)三軸試驗(yàn)、動(dòng)扭剪三軸試驗(yàn)、動(dòng)單剪試驗(yàn)、振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)和共振柱三軸試驗(yàn)等。

    動(dòng)應(yīng)力作用下土的力學(xué)性狀與動(dòng)剪應(yīng)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(yīng)變指γ≤10-5；中等應(yīng)變?yōu)?gamma;=10-5-10-3；大應(yīng)變指γ=10-3-2х10-2；破壞應(yīng)變指γ≥2х10-2。

當(dāng)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(yàn)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(tái)試驗(yàn)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(cè)向加壓系數(shù)、測(cè)量、記錄和監(jiān)視系統(tǒng)等主要部分組成。可按試樣尺寸、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(yīng)變動(dòng)三軸儀。

 

電機(jī)控制的動(dòng)三軸儀

   蘇州昱創(chuàng)自主研發(fā)了伺服電機(jī)控制的動(dòng)三軸儀，將三軸壓力室和動(dòng)力驅(qū)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(dá)驅(qū)動(dòng)的基座螺旋傳動(dòng)。當(dāng)沒(méi)有選擇徑向動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器時(shí)，通過(guò)平衡錘消除動(dòng)態(tài)試驗(yàn)對(duì)恒定圍壓的影響。系統(tǒng)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(shù)據(jù)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(tǒng)可實(shí)現(xiàn)雙向振動(dòng)三軸試驗(yàn)。