多功能三轴试验机的研制与试验.pdf

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1、设计与制造2013年第5期(第26酱，总第127期)·机械研究与应用·多功能三轴试验机的研制与试验付敬宠，高雪梅，吴博，杨威(天水红试验机有限公司，甘肃天水741001)摘要：针对细粒土的复杂应力路径的试验，研制了1台智能化控制的液压伺服多功能三轴试验机，该试验机包括主机、数字化控制系统、动力供给系统三个组成部分；其轴压和围压可实现电液伺服的闭环控制；在静力试验中可实现复杂应力路径的任意控制和加载；在动力试验中可同时施加轴向和侧向的双向振动荷载，且可进行等应变增量比的试验。初步试验表明，该系统结构简单，使用方便，重复性好。关键词：三轴试验机；复杂

2、应力路径；多功能；双轴振动三轴试验中图分类号：TH12文献标志码：A文章编号：1007—4414(2013)05—0122-04DevelopmentofMultifunctionTriaxialApparatusandPreliminaryTestsFUJing-chong，GAOXue-mei，WUBo，YANGWei(TianshuiHongshanTestingMachineCo．，Ltd，TianshuiGansu741001，China)Abstract：Aimingatthefine-grainedsoilcomplexstress

3、pathtestresearch，anintelligentmuhifunctiontriaxialtestapparatusisdevelopedwhichisdrivedbythehydraulicservo．Thetestingmachinecomprisesahost，digitalcontrolsystem，hydraulicpowersupplysystem．Theaxialandconfiningpressureareelectro—hvdraulicseIvoclosed—loopcontrolled．It(、anconductt

4、heconventionaltriaxialtest，dynamicstriaxialtest，confiningpressuresheartriaxialtest，complexstresspathtriaxialtest，biaxialvibrationtriaxialtestandconstantstrainincrementratiotest．Thesystemisdemonstratedforitssimplicityandstabilityduringinitialexperiment．Keywords：triaxialapparat

5、us；complexstresspath；muhifunetion；biaxialvibrationtriaxialtest1引言水条件的不同，可做不固结不排水剪、固结不排水剪、当前土石坝在我国有着极其广阔的应用前景，已固结排水剪三种类型试验，该试验机主要由主机、液成为最重要的坝型之一。一系列受到世界瞩目的压源、电控系统、计算机4大部分组成。其试验机主200米级高面板坝和其他类型的土石坝正在修建或机实物如图1所示。已投入计划之中。在开发我国中西部的过程中，许多机场、高速公路等也修建在堆石体上。上述工程涉及的应力路径复杂，目前的试验技术不能很好再现

6、或模拟复杂的应力路径，比如等应变增量比试验。智能化多功能三轴试验机采用了先进的两套电液伺服闭环驱动的耦联控制技术，可以很好地解决上述难点。且其幅频特性好，频率响应快，可对试样做静、动三轴试验，单独激振或双向激振，是进行土静力学和土动力学的必要研究手段之一，用于研究细粒料的静动力变形特性和强度特性，为丰富和推动土的图1动／静三轴试验机静、动本构科学问题的研究提供了必要的支撑。2试验机及主要技术参数试验机主要技术指标如下：20kN微机控制动三轴试验机，能对所要求的湿(1)轴向最大负荷：±20kN；度、密度、结构和应力状态制备的试样施加不同形式(2)三

7、轴压力室最大压力：3MPa；和不同强度的振动荷载，测量出振动作用下试样的应(3)试样尺寸：qb39．1X80mm，@50X100lTlm，力和应变，从而对土性和有关指标的变化规律作出定q)79．8×160mill：性和定量的判断。同时也适用于测量细粒土、沙土、(4)轴向激振器行程：±40ITI1TI；黄土的剪切强度和有效抗剪强度参数，根据试样的排收稿日期：2013—09—03作者简介：付敬宠(1983一)，男。甘肃天水人，助理工程师，主要从事试验机控制系统开发方面的工作·122··机械研究与应用·2013年第5期(第26卷，总第127期)设计与制

8、造(5)轴向、侧向激振频率均为0～2Hz，控制精以及1个溢流阀，其实物图如图3所示。度2％；(6)波形：正弦波、三角波、锯齿波；(7)加