名称:动三轴试验系统
厂家:英国WF
标准:ASTM D2850, D4767, D3999, D5311BS 1377 – Part 7, Part 8:1990
用途:在室内重现土样所承受的振动、冲击和循环荷载,使工程师更好的了解土在上述荷载作用下的性状。
详细介绍:
WF反馈控制循环三轴试验系统对土样施加∩动荷载。系统为数字控制、伺服气动(闭环)系统,共控制3个参数:轴向应力、围压和反压。
基本系统包括一体化多轴控制与数据■采集系统、5kN数字控制作动器、50kN加载架、辅助储气罐(配2个阀门,分别用于控制围压①和反压)、2个空气过滤器及配套电缆。标准配置提供循□ 环加载/应力●路径试验软件。
系统通过双作用气动作动▃器施加轴向荷载。循环荷载可以荷载(N)、应力(kPa)、位移(mm)或应变方◣式(%)施加。数字控制气动阀门施加围压和反压。
通过该系→统,除了动态加载之外◥,还可以完成饱和和不同的应力水平(各向同性、各向异性、K0等)下的固结☉等试验过程。最终可以对试样进行单调剪切。软件提供了不同的模块≡分别完成上述试验过程。
通过配备不】同规格的三轴室,系统可以测试多种试样尺寸:直径38、50、70、100和150mm。
WF静动三轴仪可以完成下述试验过◥程:
标准〇三轴试验(UU, CU, CD),包括饱和、各向同性和各向异性固结,测量孔压和体变;
应力和应变路径控制试验『,包括K0固结;
?循环加载;
动态剪切强度和变形;
液化势;
?剪切模量和阻尼比;
回弹模量。
Play-back功能,可以模拟随机地震波●▓
可以施加动态侧向压力
主要特性:
?K0固结
应力路径试验
静三轴和动三轴试验
?±5 kN循环加载(或更高加载█,有多种规格可选)
频率0~20 Hz
?动态围压
液化测量
模拟自↓然和人为振动
多轴控制与数据采集系@统
IMACS为一体化集成系统,为试验过程和传感器提供严格的控制、定时和数据采集功能。IMACS通过USB接口与PC相连。数据采集模块有13个标准化传感器♀输入通道(±10 V)。所有通★道均通过高速20 bit A/D转换实现数字化,用于数据分ㄨ析和显示。控制模块有3个通道用于反∮馈控制,第一个用于竖向加载作动器,第二个用于围压,第三个用♀于反压。反馈控制模块和数据采集模块有各自专◣用的高速USB接口,从而实现无间断同时通讯,提高操作速度及扩展性。通过PC,IMACS自动控≡制特定试验的加载过程。IMACS直接控制伺服阀施加所需的加载ζ 速率和波形、围压和反压。试验过︼程中,IMACS从传感器捕捉数据并通过USB接口╳传输到PC进行处理、显示和存Ψ储。
技术规格:
反馈控制通道:3
数据》采集通道:13
?I/O模块处理器:32 bit RISC
?通讯接口:USB 或 RS 232
?USB接口传输速√率:10 Mb/s
RS 232传输速率:115 kb/s
IMACS数据采↙集速度:最高达5 kHz
数据采集分辨率:20 bit
?伺服作动器类№型:低摩擦,通杆型
伺服加载【范围:± 5 kN(或更高)
?伺服作动⌒ 器频率:最高可达70 Hz
最大围压:1000 kPa
最大反压:1000 kPa
气动作动器
该作动器为数字控制,双向(拉伸/压缩)。需要800kPa的压缩空气进行★工作。IMACS的信「号作用在电压/压力转换器上,对作用于试样上的荷载进╱行调整。作动器内置位移传感器,可以在荷载控制▽或位移控制模式下进行试验。
作动㊣ 器可以产生的最高频率为70Hz,但该频率与试验的材料有密切关系。软的材料会发生较大的位移,意味▆着作动器的行程较大;而硬〗的材料所需荷载相对较大,导致频率降低。但在进行土工试验时,特别㊣是进行液化试验时,这一点不是问╲题。因为此时作需的荷载和频率均相对较低。作动器的高频性能曲线见下页,曲线显示了在正弦加载条件时给定频率△下所能获得的最大荷载。
主要特点:
±5kN数字控制;
设计紧凑,长寿命。低摩擦;
通杆设计,装配高性能气动伺服阀,最高工作频率达70Hz;
配〓备同轴固定位移传感器。
试验软件
Windows版软件,提供下述功能模块:
ASTM D5311-96:应力控制模式下土样的循◎环三轴强度标准试验方法;
?ASTM D3999-96:测定土的模量和阻尼特性的⊙标准试验方法;
循环应力试验 (标准正◆弦波、方波、三角波等)
?循环应变试验 (标准正弦〓波、方波、三角波等)
512点用户自定义波形,每个循环∩采集100个读数;
Play-back功能
?液化;
应力路径:
增※加或降低径向应力;
增加或降低轴向应力;
固结:
比值恒定或▲变化;
各向同性;
各向异性
?K0,增加径向应力(1)
?K0,增加轴◥向应力(1)
标准UU、CU、CD三轴试验;
?饱和:
标准或自动压力增量控制,由使用者输☆入增量和压力差;
连续饱和,检测B值;
单调试验
轴向静态压缩试验;
轴卐向静态拉伸试验;
非标↑准试验
无需编程即可试验某些特殊试验过程;
上述功能的支撑体系有:
传◣感器数据库:存储所有传感器的名称Ψ 和标定编号;
波形数据库:存储了所〒有的标准波形如正弦、余弦、方波、三角波等,还可以存储自定义波形;
试验→数据库≡:存储了试验设置数据,其优势在于将来可以重新调用相同的加载过程。如果初始试验完成之后△需要进行验证,可以调用完全一致的试验步卐骤;
万能调谐程序:借助于模型》试样,可以对系统进行调谐,以获得所需〖荷载或位移下的最佳可能波形。
说明:K0可以通过径向变形或体变计算。