伺服电机控制的静三轴试验系统

产品介绍：

伺服电机控制的静三轴试验系统MINIDYN是英国GDS公司的静三轴仪，是室内岩土试验室进行静三轴试验的理想仪器。三轴试验指的是使用土工三轴仪测试试件在某一固定周围压力下的抗剪强度，根据三个以上试件在不同周围压力下测得的抗剪强度，利用摩尔-库仑破坏准则确定土的抗剪强度参数的土动力性质试验。MINIDYN静三轴试验仪配置改进版的Bishop & Wesley应力路径压力室，采用高精度伺服电机代替传统的Bishop & Wesley应力路径系统所采用的压力/体积控制器施加方式施加轴向荷载，整个过程均由计算机控制，确保静态三轴试验精度更高，试验过程更稳定，是一套能完成zui严苛试验要求的静三轴测试系统。

利用已有的*技术，GDS公司开发了这种新型的由计算机控制的三轴试验系统。该系统包括软件、GDS静态Minidyi加载系统，廉价的标准型压力控制器（STDTTS40)或高级型压力控制器（ADVTTS40）这两个压力控制器按照以下方式连接计算机和压力室：

● 一个用来控制围压

● 一个用来设置反压和测量体积变化

所有的数据采集装置都是内置在系统中的。系统可以通过实时显示的图形控制试验。数据处理则通过软件来完成。同时，储存的数据可以通过Excel或其他电子表格文件进行处理。

系统配置：

MINIDYN基本配置如下：

1. GDS 静态Minidyn主机，改进Bishop & Wesley型应力路径三轴压力室，通过压力室底部的驱动器施加轴向力和轴向变形。然而应力路径压力室是液压驱动的，通过一体化轴向马达驱动器驱动螺杆。

40kN/1700kPa/38/50/70/100mm系统包括直径为38mm、50mm、70mm和100mm的底座和试样帽（包括拉伸试样帽）。可以更换的水下荷重传感器（订购时用户可以根据需要选择不同的量程，可以选择的量程有1、2或4、8、16、32或40kN），量程为2000kPa的孔压传感器和量程为±50mm的轴向位移传感器。

● 一个围压控制器

● 一个反压控制器

● GDS RS232多路转换器（该转换器只在使用GDS标准型控制器时需要）。

● 用来采集传感器读数的8通道数据采集板（DTI或zui近开发的采集板）。

● 适合于Windows 95/NT或以上版本使用的GDSLAB控制软件

2. 用户也可根据实际试验需要，选择不同的电机控制的静三轴仪配置方案：

3. 可以选择的轴向荷载范围：10kN/16kN/20kN/40kN/60kN。
4. 可以选择的额定围压：2000kPa/5000kPa。
5. 可以适用的试样尺寸：标准尺寸38/50/70/100mm ,可以选择的zui大尺寸100mm (其它尺寸也可以根据需要订做)。

系统特征：

电机控制的静三轴试验系统具有如下特征：

● 面积自动校正。该系统通过体积变化和轴向位移计算当前试样的平均面积。该值将用于所有的控制计算。平均面积定义为同等高度同等体积的圆柱体的横截面积。体积变化的分辨率为1mm3

● 孔压通过连接在底座上的孔压传感器测量

● 测量体积变化的分辨率是1mm3

● 通过测量三轴压力室中内置水下荷重传感器的轴向力来消除摩擦的影响

● 传统的U-U，C-U和C-D试验在压缩和拉伸试验中都可以通过应变和应力两种方式来进行控制

● 该系统可以完成一个单一的连续的线性应力路径试验。在每个路径的终止阶段，通过用户的自定义可以完成多个连续的线性路径

● 系统也可以通过采用Rowe & Barden型固结仪完成应变速率不变的固结试验。要完成该试验需要更换软件和压力室

系统优点：

该套新型的由计算机控制的MINIDYN静三轴仪有许多优点，主要包括：

● 易于安装和使用

● 电缆和管路的数量减少到zui少

● 系统的电子和水路联结都是开放式的，很容易看到，没有隐藏在面板后面

● 试验既可以通过人工操作完成，也可以通过计算机控制自动完成

三轴仪软件：

MINIDYN伺服电机控制的静三轴仪配套软件是GDS公司自主研发的GDSLAB控制器软件及GDSLAB REPORTS处理软件。

GDSLAB控制器软件可以选择的模块包括：

● 等变饱和

● 各向同性和各向异性固结试验

● 不固结-不排水

● 固结-不排水，带孔压测量

● 固结-排水，带体变测量

● 低频循环加载试验

● 应力路径试验

● B检测

图2 GDSLAB控制器软件

GDSLAB REPORTS处理软件是符合英国标准（例如BS1377）的三轴、剪切和固结试验处理软件包。该程序可以用来处理保存在GDSLAB数据文件中的数据和经过人工输入的数据。

图3 GDSLAB REPORTS处理软件