设备简介

三轴试验主要用于研究粗粒土的力学特性试验方法，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。我公司与长江科学院历时十年研发出“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的本构关系研究的“YS30-3D型研究型应力路径控制三轴剪切试验机”，适用于轴向应力σ1不大于21MPa(最大轴向载荷kN)，试样周围压力σ3不大于3.0MPa。

本设备除具有一般三轴压缩试验功能外，还可按照应力路径控制方式进行试验（即σ1σ3试验）。该设备采用我公司专利高精度低速数控计量油源调速系统（可进行蠕变试验）自动控制轴向应力、应变及周围压力。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控制的自动数控油源，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。

设备现场图片

该研究型三轴试验机主要原理

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%），并且随着围压的增大，影响逐渐减弱。

3、对于某级围压下的单个三轴试验，端部约束对弹性模量的影响随着轴向应变的发展逐渐消失。

4、端部约束易使土体偏应力曲线表现出软化，峰值点提前。

5、中沙试验初期，减摩试验的径向应变更大，而到试验中后期，则是常规试验的径向应变更大。两种粗粒土材料则不出现这种情况。这是由于粗粒土材料较中沙有更强的抗滑动与翻滚能力，另外粗粒土材料的试验密实度不高，试样整体压缩较多，导致出现上述结果。

6、剪切结束后，常规试样中部出现明显的鼓胀变形，而减摩试样则均匀的多。

7、随着围压的增大，常规试样中部的鼓胀变形逐渐减小，变形趋于均匀。

主要技术指标

1、试样尺寸：Ф×mm

2、最大轴向荷载：KN

3、轴向力分辨率：0.1KN

4、稳压误差：±0.5%F.S

5、最大周围压力：3.0MPa

6、最大反向压力：1.0MPa

7、孔隙压力：-0.1～3.0MPa

8、压力分辨率：0.MPa

9、最大轴向行程：mm（油缸）

10、光栅位移传感器：量程0～mm

11、位移分辨率：0.mm

12、位移精度：±0.5%F.S

13、应变式轴向剪切速度：0.01～3.0mm/min

14、周围压力、反压力稳定及系统采集控制综合误差：±0.5%F.S；

15、体变管容积：ml（采用排水管微差压力法测量）

16、体变分辨率：0.02ml

17、使用电源：ACV，50HZ，3KW

18、系统使用油液：用N46号抗磨液压油

19、安装占地面积：约50㎡(控制室大于10㎡)

20、安装场地净高：4.5m（含压力室吊装装置）

21、是否用水：是