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智能等應變控制雙聯K₀儀研究試驗總結

1  研究試驗產品性質

本公司研發生產的智能等應變控制雙聯K₀儀，其產品的結構形式基本可分為單聯K₀儀和雙聯K₀儀兩種型式，其中本次定型的的產品主要是其中的智能等應變控制雙聯K₀儀（以下簡稱雙聯K₀儀）。

2  研究試驗時間、數量

雙聯K₀儀的整個研究、設計與試驗、試制周期約50個工作日，其中研究、設計時間30個工作日，試驗、試制達25個工作日；此外，累計研究試制了10臺雙聯K₀儀。

3  關鍵問題及解決過程

3.1分級加載功能

K₀試驗需要加載壓力能定時自動恒壓分級加載，由于步進電機一般用于速度控制或位置控制，實現起來有一定難度。通過快速采集的辦法實時采集傳感器壓力數據，再采用軟件算法來實時改變步進電機加載速度，使加載壓力能達到恒壓狀態。

3.2 關鍵步驟

1）安裝試驗容器

①將乳膠膜兩端從液壓腔的內部向外翻起，并使乳膠膜繃緊拉直，蓋上兩端壓環（密封環），并且四個螺栓用力均勻，使之形成液體密封腔。

②通過液壓腔的兩通閥門用注射器裝滿無氣泡水數次注入腔體，并同時將腔體內空氣吸出（檢查乳膠膜內有無氣泡），關閉兩通閥。

③在裝土之前先將乳膠膜水由兩通閥和注射器抽取部分的水，使乳膠膜產生內凹，這樣裝土時土與乳膠膜減少摩擦，以免擾動土樣。

2）裝入土樣

①在土樣兩端貼上濾紙，將環刀刀口向上，對準K₀容器中心定位槽，用傳壓活塞將土樣推入K₀容器。

②將K₀容器置于加載裝置平臺上面，對準力傳感器的中心。

③連接檢測儀的軸壓傳感器、壓力傳感器各電纜線。

④打開電腦預熱10min進入顯示界面。

⑤在試驗前先使土樣周圍乳膠膜和液體水貼緊，通過兩通閥和注射器將無氣泡水稍稍注入液壓腔使σ3在5kPa左右，同時將加載裝置提升適當的位置使荷重傳感器產生初應力為10kPa左右即可。

    3）控制試驗步驟

①根據土性不同設定加荷速度驅動加荷開關進入試驗。

②按兩端排水的試驗要求，加荷速度原則上應參照土工試驗規程的三軸試驗方法選擇。但也可根據有關單位的實踐經驗：對于砂性土或者粉性土加荷速度可按0.1~0.2mm/min選擇。對于粉質粘土按0.05mm/min左右選擇，對于粘土或者淤泥質粘土可按0.02mm/min左右選擇（僅供參考）。使用單位可根據土的性質做些比較試驗而定。

③試驗過程中可在觸摸屏上看出σ3、σ1等物理量變化關系，也可在電腦上實時觀察相關物理量的變化曲線。

④根據試驗要求按一定格式填入表格模板中，其中工程名稱、工程編號、土樣編號、取土深度、土的名稱以及試驗人員日期和K0值打印出來。

⑤等試驗結束，使電動機倒轉，卸載的速度可按1.5mm/min左右選擇，待土樣容器可以外移時，將注射器通過兩通閥輸入較大的無氣泡的液體壓力，使土樣直徑變小，這樣可容易取出土樣。

⑥取出土樣后用清水洗刷液壓腔內壁的殘留顆粒。