德國Wille真三軸試驗(yàn)系統(tǒng)可以獨(dú)立控制土樣在三個方向上的正應(yīng)力。通過對三個方向正應(yīng)力的獨(dú)立控制,真三軸試驗(yàn)可以實(shí)現(xiàn)更大范圍的加載條件。真三軸系統(tǒng)有以下三種類型:
應(yīng)力控制,帶柔性邊界
應(yīng)變控制,帶剛性邊界
混合邊界
德國Wille真三軸試驗(yàn)系統(tǒng)包括一個三軸壓力室、兩對作動器(分別在豎向和水平方向)。這些作動器可以是液壓型、氣動型,也可以是電機(jī)型,每一邊均處于對稱位置,用于控制荷載和位移。取決于力控制還是位移控制。第三個軸方向由液體(水)以圍壓方式提供壓力。
本系統(tǒng)可以應(yīng)力控制和應(yīng)變控制進(jìn)行試驗(yàn)。它配備有荷載、位移和壓力傳感器,并可以獲得局部應(yīng)變位置和剪切帶的展開。
試驗(yàn)中,試樣上所有豎向應(yīng)力和兩個水平方向應(yīng)力、液壓力及孔隙水壓力均連續(xù)記錄下來,所有數(shù)據(jù)均可傳輸至PC,并用軟件進(jìn)行分析處理。
豎向和水平位移由安裝在每個活塞桿上LVDT進(jìn)行測試。此系統(tǒng)不但可以通過作動器施加靜態(tài)荷載,還可以施加動態(tài)荷載,頻率達(dá)5Hz。
土工真三軸試驗(yàn)一般有兩種方式,早期傳統(tǒng)的方式為伺服液壓加載,方案則為更先進(jìn)的伺服電機(jī)控制加載了。
與液壓真三軸相比,Wille電機(jī)控制真三軸系統(tǒng)具有如下顯著優(yōu)勢:
- 高精度,位移控制分辨率高達(dá)0.0001mm,可嚴(yán)格按照用戶要求施加各種荷載波形
- 可利用兩種閉環(huán)控制模式(荷載和位移),實(shí)現(xiàn)控制精度
- 低噪聲
- 無需維護(hù),而液壓系統(tǒng)每年投需要進(jìn)行維護(hù)(更換液壓油及清潔油管和接頭等)
- 無需制冷,而液壓系統(tǒng)需要連續(xù)不斷的自來水或空氣對液壓泵進(jìn)行冷卻
- 節(jié)能效率(可節(jié)電約90%)
- 保護(hù)操作者安全
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