三轴试验数据计算机采集系统研制

详细内容

　　1930年,美国哈佛大学卡萨格兰德(A·Casagrande)研究用应力边界条件的圆柱形试样压缩试验代替直剪试验,在不同的恒定围压下施加轴向压力,进行剪切直至破坏,从而确定出土的抗剪强度参数[1]。之后经过土力学专家的不断研究和完善,发展成目前广泛应用的三轴试验。它可以完善地反映试样受力变形直到破坏的全过程。

三轴试验是目前能为非线性方法应用提供计算参数的主要手段,在进行各种强度计算、稳定性验算中都使用三轴试验成果。目前由于大多是人工读取试验数据,然后求出相应的力学指标,导致了试验精度低,实验结果离散性大。为此,有必要通过改进测量手段以满足三轴试验的自动化要求,从而较大地提高实验精度。应用微型计算机实现整个试验过程和数据处理的自动化是必然趋势,既可提高试验工作效率,又可节省人力、物力,甚至还可以完以往无法实现的试验,如进行各种拉压等任意组合试验。出于此种目的,笔者研制了三轴试验数据计算机采集系统,目前该系统已投入使用,运行稳定,实现了良好的经济价值。

应用三轴仪可以做(1)强度试验; (2)应力应变关系试验; (3)模拟工况,进行一些不同应力路径的试验; (4)很好地控制排水条件,量测试样的超静空隙水压力。

三轴压缩试验与直接剪切试验相比存在下列特点。(1)在控制排水方面,三轴试验的排水条件可以控制。通过量测试件中孔隙水压力的变化,从而得到有效应力。(2)在剪切破裂面上,三轴试验是自然破坏,即最大主应力面破坏或软弱面破坏。