伺服電機(jī)控制的靜三軸試驗系統(tǒng)

產(chǎn)品介紹：

伺服電機(jī)控制的靜三軸試驗系統(tǒng)MINIDYN是英國GDS公司的靜三軸儀，是室內(nèi)巖土試驗室進(jìn)行靜三軸試驗的理想儀器。三軸試驗指的是使用土工三軸儀測試試件在某一固定周圍壓力下的抗剪強(qiáng)度，根據(jù)三個以上試件在不同周圍壓力下測得的抗剪強(qiáng)度，利用摩爾-庫侖破壞準(zhǔn)則確定土的抗剪強(qiáng)度參數(shù)的土動力性質(zhì)試驗。MINIDYN靜三軸試驗儀配置改進(jìn)版的Bishop & Wesley應(yīng)力路徑壓力室，采用高精度伺服電機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的Bishop & Wesley應(yīng)力路徑系統(tǒng)所采用的壓力/體積控制器施加方式施加軸向荷載，整個過程均由計算機(jī)控制，確保靜態(tài)三軸試驗精度更高，試驗過程更穩(wěn)定，是一套能完成zui嚴(yán)苛試驗要求的靜三軸測試系統(tǒng)。

利用已有的*技術(shù)，GDS公司開發(fā)了這種新型的由計算機(jī)控制的三軸試驗系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括軟件、GDS靜態(tài)Minidyi加載系統(tǒng)，廉價的標(biāo)準(zhǔn)型壓力控制器（STDTTS40)或高級型壓力控制器（ADVTTS40）這兩個壓力控制器按照以下方式連接計算機(jī)和壓力室：

● 一個用來控制圍壓

● 一個用來設(shè)置反壓和測量體積變化

所有的數(shù)據(jù)采集裝置都是內(nèi)置在系統(tǒng)中的。系統(tǒng)可以通過實時顯示的圖形控制試驗。數(shù)據(jù)處理則通過軟件來完成。同時，儲存的數(shù)據(jù)可以通過Excel或其他電子表格文件進(jìn)行處理。

系統(tǒng)配置：

MINIDYN基本配置如下：

1. GDS 靜態(tài)Minidyn主機(jī)，改進(jìn)Bishop & Wesley型應(yīng)力路徑三軸壓力室，通過壓力室底部的驅(qū)動器施加軸向力和軸向變形。然而應(yīng)力路徑壓力室是液壓驅(qū)動的，通過一體化軸向馬達(dá)驅(qū)動器驅(qū)動螺桿。

40kN/1700kPa/38/50/70/100mm系統(tǒng)包括直徑為38mm、50mm、70mm和100mm的底座和試樣帽（包括拉伸試樣帽）?？梢愿鼡Q的水下荷重傳感器（訂購時用戶可以根據(jù)需要選擇不同的量程，可以選擇的量程有1、2或4、8、16、32或40kN），量程為2000kPa的孔壓傳感器和量程為±50mm的軸向位移傳感器。

● 一個圍壓控制器

● 一個反壓控制器

● GDS RS232多路轉(zhuǎn)換器（該轉(zhuǎn)換器只在使用GDS標(biāo)準(zhǔn)型控制器時需要）。

● 用來采集傳感器讀數(shù)的8通道數(shù)據(jù)采集板（DTI或zui近開發(fā)的采集板）。

● 適合于Windows 95/NT或以上版本使用的GDSLAB控制軟件

2. 用戶也可根據(jù)實際試驗需要，選擇不同的電機(jī)控制的靜三軸儀配置方案：

3. 可以選擇的軸向荷載范圍：10kN/16kN/20kN/40kN/60kN。
4. 可以選擇的額定圍壓：2000kPa/5000kPa。
5. 可以適用的試樣尺寸：標(biāo)準(zhǔn)尺寸38/50/70/100mm ,可以選擇的zui大尺寸100mm (其它尺寸也可以根據(jù)需要訂做)。

系統(tǒng)特征：

電機(jī)控制的靜三軸試驗系統(tǒng)具有如下特征：

● 面積自動校正。該系統(tǒng)通過體積變化和軸向位移計算當(dāng)前試樣的平均面積。該值將用于所有的控制計算。平均面積定義為同等高度同等體積的圓柱體的橫截面積。體積變化的分辨率為1mm3

● 孔壓通過連接在底座上的孔壓傳感器測量

● 測量體積變化的分辨率是1mm3

● 通過測量三軸壓力室中內(nèi)置水下荷重傳感器的軸向力來消除摩擦的影響

● 傳統(tǒng)的U-U，C-U和C-D試驗在壓縮和拉伸試驗中都可以通過應(yīng)變和應(yīng)力兩種方式來進(jìn)行控制

● 該系統(tǒng)可以完成一個單一的連續(xù)的線性應(yīng)力路徑試驗。在每個路徑的終止階段，通過用戶的自定義可以完成多個連續(xù)的線性路徑

● 系統(tǒng)也可以通過采用Rowe & Barden型固結(jié)儀完成應(yīng)變速率不變的固結(jié)試驗。要完成該試驗需要更換軟件和壓力室

系統(tǒng)優(yōu)點：

該套新型的由計算機(jī)控制的MINIDYN靜三軸儀有許多優(yōu)點，主要包括：

● 易于安裝和使用

● 電纜和管路的數(shù)量減少到zui少

● 系統(tǒng)的電子和水路聯(lián)結(jié)都是開放式的，很容易看到，沒有隱藏在面板后面

● 試驗既可以通過人工操作完成，也可以通過計算機(jī)控制自動完成

三軸儀軟件：

MINIDYN伺服電機(jī)控制的靜三軸儀配套軟件是GDS公司自主研發(fā)的GDSLAB控制器軟件及GDSLAB REPORTS處理軟件。

GDSLAB控制器軟件可以選擇的模塊包括：

● 等變飽和

● 各向同性和各向異性固結(jié)試驗

● 不固結(jié)-不排水

● 固結(jié)-不排水，帶孔壓測量

● 固結(jié)-排水，帶體變測量

● 低頻循環(huán)加載試驗

● 應(yīng)力路徑試驗

● B檢測

圖2 GDSLAB控制器軟件

GDSLAB REPORTS處理軟件是符合英國標(biāo)準(zhǔn)（例如BS1377）的三軸、剪切和固結(jié)試驗處理軟件包。該程序可以用來處理保存在GDSLAB數(shù)據(jù)文件中的數(shù)據(jù)和經(jīng)過人工輸入的數(shù)據(jù)。

圖3 GDSLAB REPORTS處理軟件