科研型三代
YS30-3D型 研究型應力路徑控制三軸壓縮試驗機
簡 介
三軸試驗是研究粗粒土的力學特性的主要試驗設備，保證受力過程中試樣均勻變形，是研究粗粒土的應力應變關系的必要條件。我公司與長江歷時十年研發出“研究型應力路徑控制三軸剪切試驗機”，該設備能有效地消除三軸試驗中試樣的“端部效應”，可確保試樣在試驗全過程各部位應力和應變的一致性，是一種專門用于粗粒土本構關系研究的“研究型應力路徑控制三軸剪切試驗機”型號定為：“YS30-3D型”，適用于軸向應力σ1不大于21MPa(軸向載荷1500kN)，試樣周圍壓力σ3不大于3.0MPa的試驗范圍。
本設備除具有一般三軸壓縮試驗功能外，主要用于應力路徑控制方式進行試驗(即σ1>力3試驗)。該設備采用我公司“高精度低速數控計量油源調速系統”號：ZL 2015 2 1057375.8，簡稱：數控油源)，同時還可進行長期蠕變試驗、濕化變形試驗研究。具有自動控制軸向應力、應變及周圍壓力功能，試樣體積變化利用排水管微差壓力法測量;對所有試驗參數進行自動數據采集，分時傳回上位機存儲;上位機對接收到的實時反饋控制信號，進行分析處理，再重新發出新的控制信號，驅動兩臺PLC控制器自動控制“數控油源”與整機控制系統正常工作。
本機自動采集的參數有：軸向應力、應變、周圍壓力、孔隙壓力、反壓力、試樣體積變化等參數。
主要原理與特點
1、端部約束會增大土體各級圍壓下的峰值強度，但影響較小(不超過10%)。同時對土體的強度參數影響不大。這是由于隨著長徑比的加大，端部約束對峰值強度的影響被弱化。在利用摩爾圓作圖求解強度參數時，常規試驗各級圍壓下的峰值強度均有一定的增大，強度包線就相應的向上平移，得出c值偏大，φ值不變的試驗結果，進一步掩蓋了端部約束的影響。
2、端部約束顯著地增大了土體的初始彈性模量(接近99%)，端部約束易使土體偏應力曲線表現出軟化，峰值點提前。因端部約束原因，剪切結束后常規試樣中部出現明顯的鼓脹變形，而鼓脹現象的存在，明顯存在“應變局部化”現象，證明了試樣變形過程中應變變形是不均勻的，這與三軸試驗要求的均勻變形是不匹配的，偏離了三軸試驗要求。
3、為解決上述問題，減小和消除端面效應對試驗結果的影響，推出了該研究型應力路徑控制三軸試驗機，通過在試樣上下端部增加“端部減摩板”，能有效消除試樣端部摩擦阻力，保持試樣在試驗全過程各部位應力和應變的一致性。
