科研型三代

　　YS30-3D型 研究型应力路径控制三轴压缩试验机

　　简 介

　　三轴试验是研究粗粒土的力学特性的主要试验设备，保证受力过程中试样均匀变形，是研究粗粒土的应力应变关系的必要条件。我公司与长江历时十年研发出“研究型应力路径控制三轴剪切试验机”，该设备能有效地消除三轴试验中试样的“端部效应”，可确保试样在试验全过程各部位应力和应变的一致性，是一种专门用于粗粒土本构关系研究的“研究型应力路径控制三轴剪切试验机”型号定为：“YS30-3D型”，适用于轴向应力σ1不大于21MPa(轴向载荷1500kN)，试样周围压力σ3不大于3.0MPa的试验范围。

　　本设备除具有一般三轴压缩试验功能外，主要用于应力路径控制方式进行试验(即σ1>力3试验)。该设备采用我公司“高精度低速数控计量油源调速系统”号：ZL 2015 2 1057375.8，简称：数控油源)，同时还可进行长期蠕变试验、湿化变形试验研究。具有自动控制轴向应力、应变及周围压力功能，试样体积变化利用排水管微差压力法测量;对所有试验参数进行自动数据采集，分时传回上位机存储;上位机对接收到的实时反馈控制信号，进行分析处理，再重新发出新的控制信号，驱动两台PLC控制器自动控制“数控油源”与整机控制系统正常工作。

　　本机自动采集的参数有：轴向应力、应变、周围压力、孔隙压力、反压力、试样体积变化等参数。

　　主要原理与特点

　　1、端部约束会增大土体各级围压下的峰值强度，但影响较小(不超过10%)。同时对土体的强度参数影响不大。这是由于随着长径比的加大，端部约束对峰值强度的影响被弱化。在利用摩尔圆作图求解强度参数时，常规试验各级围压下的峰值强度均有一定的增大，强度包线就相应的向上平移，得出c值偏大，φ值不变的试验结果，进一步掩盖了端部约束的影响。

　　2、端部约束显著地增大了土体的初始弹性模量(接近99%)，端部约束易使土体偏应力曲线表现出软化，峰值点提前。因端部约束原因，剪切结束后常规试样中部出现明显的鼓胀变形，而鼓胀现象的存在，明显存在“应变局部化”现象，证明了试样变形过程中应变变形是不均匀的，这与三轴试验要求的均匀变形是不匹配的，偏离了三轴试验要求。

　　3、为解决上述问题，减小和消除端面效应对试验结果的影响，推出了该研究型应力路径控制三轴试验机，通过在试样上下端部增加“端部减摩板”，能有效消除试样端部摩擦阻力，保持试样在试验全过程各部位应力和应变的一致性。