什么是動三軸試驗

    動三軸試驗儀是由靜三軸發(fā)展而來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，有時還會受到動荷載的作用，如地震引起的地震荷載，車輛及機(jī)器振動引起的振動荷載，爆炸引起的爆震荷載等，相對地說，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間而變化的，動荷載及其在土體中引起的動應(yīng)力的大小及作用方向則是隨著作用的時間而變化的。這種變化，有的屬于隨機(jī)波，如地震引起的地震應(yīng)力；有的則類似于正弦波，如往復(fù)式機(jī)器引起的振動；有的則為瞬時作用的脈沖型震動。如煤震在土體中引起的應(yīng)力。

    人們在評估動荷載作用下土工建筑物及其地基的穩(wěn)定性和變形時，需掌握和了解有關(guān)土料的動力工程性質(zhì)，諸如土的動強(qiáng)度特性、液化特性和動應(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)場進(jìn)行某些原位測試外，還需在室內(nèi)進(jìn)行各種動力試驗，如動三軸試驗、動扭剪三軸試驗、動單剪試驗、振動臺試驗和共振柱三軸試驗等。

    動應(yīng)力作用下土的力學(xué)性狀與動剪應(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，由于往返加荷，土的特性會發(fā)生較大的變化，飽和土的孔隙水壓力會發(fā)生變化，干土或非飽和土則會發(fā)生體積變化。

共振柱試驗適用于γ=10-5-10-3；動三軸、動單剪、動扭剪及振動臺試驗則適用于γ=10-4-10-1。

研究型動三軸儀

    動三軸儀一般由三軸壓力室、軸向及側(cè)向加壓系數(shù)、測量、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如下：

（1）按照試樣尺寸分類，可分為小型動三軸儀、中型動三軸儀及大型動三軸儀。

（2）按激振方式分類，分為慣性力式動三軸儀、電磁式動三軸儀、電液伺服式動三軸儀、電氣式動三軸儀、擺式加荷動三軸儀。

（3）按接受力方式分類，可分為單向激振式動三軸、雙向激振式動三軸、振動扭剪三軸儀、共振柱儀、平面應(yīng)變動三軸儀。

 

電機(jī)控制的動三軸儀

   蘇州昱創(chuàng)自主研發(fā)了伺服電機(jī)控制的動三軸儀，將三軸壓力室和動力驅(qū)動器合為一體，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)動的基座螺旋傳動。當(dāng)沒有選擇徑向動力驅(qū)動器時，通過平衡錘消除動態(tài)試驗對恒定圍壓的影響。系統(tǒng)由蘇州昱創(chuàng)自己開發(fā)的軟件來控制。任一循環(huán)的數(shù)據(jù)都可以實時記錄和顯示出來。

    動三軸儀有2Hz、5Hz及10Hz等版本，其中10Hz系統(tǒng)可實現(xiàn)雙向振動三軸試驗。