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全自動(dòng)應(yīng)變控制三軸儀是用于測(cè)定土壤抗剪強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)設(shè)備

2025-06-04 [171]

  全自動(dòng)應(yīng)變控制三軸儀是一種用于測(cè)定土壤抗剪強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,其工作原理如下:
  1.三軸試驗(yàn)基本原理:
  將圓柱形土樣(原狀土或人工制備土)置于三軸壓力室中,施加圍壓模擬土壤所處的側(cè)向應(yīng)力環(huán)境。
  通過軸向加載系統(tǒng)施加豎向偏差應(yīng)力,直至土樣發(fā)生剪切破壞,記錄破壞時(shí)的應(yīng)力差和對(duì)應(yīng)的軸向應(yīng)變。
  2.應(yīng)變控制模式
  以恒定軸向應(yīng)變速率加載,模擬不同加載條件(如快速加載或慢速加載),觀察應(yīng)變軟化或硬化行為。
  3.數(shù)據(jù)采集與計(jì)算
  傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)軸向力、圍壓、孔隙水壓力和位移,通過軟件自動(dòng)計(jì)算抗剪強(qiáng)度參數(shù)、彈性模量、泊松比等力學(xué)指標(biāo)。
  全自動(dòng)應(yīng)變控制三軸儀的核心功能:
  1.抗剪強(qiáng)度測(cè)定
  通過三軸剪切試驗(yàn),獲取土壤的有效應(yīng)力抗剪強(qiáng)度參數(shù),評(píng)估土壤在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的穩(wěn)定性。
  支持不同固結(jié)狀態(tài)(正常固結(jié)、超固結(jié))和排水條件(不排水、排水)的試驗(yàn)。
  2.應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系分析
  記錄軸向應(yīng)力、孔隙水壓力、軸向位移等數(shù)據(jù),繪制應(yīng)力-應(yīng)變曲線、體積變化曲線(如體變-軸變曲線),研究土壤的變形特性。
  3.孔隙水壓力監(jiān)測(cè)
  實(shí)時(shí)測(cè)量試驗(yàn)過程中孔隙水壓力變化,計(jì)算有效應(yīng)力,分析飽和土的滲透性和固結(jié)特性。
  4.自動(dòng)化控制
  全自動(dòng)加載:按預(yù)設(shè)應(yīng)變速率或應(yīng)力路徑進(jìn)行軸向加載,避免人為誤差。
  數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ):自動(dòng)記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)并生成報(bào)告,支持后續(xù)分析。
  全自動(dòng)應(yīng)變控制三軸儀試驗(yàn)步驟:
  1.樣品制備
  原狀土:直接從現(xiàn)場(chǎng)取樣,保持完整性(如使用薄壁取土器)。
  人工制備土:按目標(biāo)含水率和密度分層擊實(shí)或壓實(shí)。
  2.安裝試樣
  將土樣包裹于橡膠膜內(nèi),裝入三軸壓力室,連接孔隙水壓力傳感器和排水管道。
  3.施加圍壓
  根據(jù)試驗(yàn)要求設(shè)置圍壓,模擬實(shí)際埋深條件。
  4.軸向加載
  啟動(dòng)應(yīng)變控制模式,以恒定速率加載至土樣破壞(如軸向應(yīng)變達(dá)15%~20%)。
  5.數(shù)據(jù)記錄與分析
  記錄破壞時(shí)的偏差應(yīng)力和孔隙水壓力,計(jì)算有效應(yīng)力抗剪強(qiáng)度參數(shù)。

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