动静态三轴试验系统技术方案

一种动静态三轴试验系统，属于粗粒土试验领域，包括主机结构、激振器、压力室、体变测量装置及控制系统，激振器和压力室安装于主机结构，激振器用于向粗粒土施加载荷，压力室用于放置待试验的粗粒土样品，体变测量装置用于测量粗粒土样品在激振器的载荷作用下的体积变化，控制系统用于控制激振器和体变测量装置的自动运行。本动静态三轴试验系统本动静态三轴试验系统可以测量粗粒土样品在激振状态下的内外体积变化，从而获得粗粒土的各项力学性能参数，不但功能全面丰富，试验结果准确，可扩展性强，而且自动化程度高，操作简单方便，有效弥补了现有的三轴试验系统的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
动静态三轴试验系统
本技术涉及粗粒土试验领域，具体而言，涉及一种动静态三轴试验系统。
技术介绍
非饱和粗粒土的试验广泛应用于水利、电力、冶金、矿山、地质、大型工民建筑、山地灾害、工程勘察设计研究部门与高等院校的教学研究工作。同时也应用于大型水坝、高速公路路基、高铁铁路边坡、冶金矿山、建筑勘察设计、资源环境及抗震研究部门中，进行地震模拟研究。但是，现有的粗粒土试验系统大多存在功能不全面，试验不准确的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种动静态三轴试验系统，其具有功能全面丰富，试验结果准确，自动化程度高的特点。本技术的实施例是这样实现的：一种动静态三轴试验系统，用于对粗粒土样品进行试验，其包括主机结构、激振器、压力室、体变测量装置及控制系统，激振器和压力室安装于主机结构，激振器用于向粗粒土施加载荷，压力室用于放置待试验的粗粒土样品，体变测量装置用于测量粗粒土样品在激振器的载荷作用下的体积变化，控制系统用于控制激振器和体变测量装置的自动运行。进一步地，在本技术较佳的实施例中，主机结构包括上梁、下梁及四根立柱，每根立柱的两端分别连接于上梁和下梁，激振器设置于上梁，压力室位于上梁、下梁及四根立柱共同围成的空腔内。进一步地，在本技术较佳的实施例中，激振器包括安装座和动力件，安装座固定安装于上梁，动力件为油缸，油缸的缸筒固定连接于安装座，油缸的活塞杆能相对于缸筒直线往复移动。进一步地，在本技术较佳的实施例中，安装座呈圆管状，缸筒呈圆盘状且边缘固定连接于安装座的一端，活塞杆贯穿所述安装座且两端分别位于所述安装座外，激振器还包括防尘罩，防尘罩罩住油缸位于安装座外的部位，活塞杆位于安装座外的一端能在防尘罩能直线往复移动。进一步地，在本技术较佳的实施例中，防尘罩内设置有位移计，位移计的两端分别与防尘罩远离安装座的一端和活塞缸位于安装座外的一端连接，位移计与控制系统连通。进一步地，在本技术较佳的实施例中，压力室包括上支座、下支座、外层壁、及内层壁，外层壁和内层壁均连接于上支座和下支座之间，且内层壁位于外层壁之内，外层壁和内层壁之间形成外层水腔，内层壁用于放置粗粒土样品，内层壁和粗粒土之间能形成围压水腔。进一步地，在本技术较佳的实施例中，外层壁由刚性材料制成，内层壁由柔性材料制成，柔性材料为不锈钢。进一步地，在本技术较佳的实施例中，上支座设置有载荷施加轴和自平衡水缸，载荷施加轴贯穿自平衡水缸且一端抵住粗粒土样品，自平衡水缸内设置有活塞，活塞固定连接于载荷施加轴，活塞将自平衡水平分隔为上腔和下腔，上腔和下腔分别与外层水腔连通。进一步地，在本技术较佳的实施例中，体变测量装置包括外体变测量装置和内体变测量装置，外体变测量装置用于测量粗粒土样品在激振器的载荷作用下的外部体积的变化，内体变测量装置用于测量粗粒土样品在激振器的载荷作用下的内部体积的变化。进一步地，在本技术较佳的实施例中，外体变测量装置包括外层水源和围压水源，外层水源用于向外层水腔输入液体，围压水源用于向围压水腔输入液体，内体变测量装置包括孔压水源、反压水源及陶土板，孔压水源用于向粗粒土样品的底部输入液体，反压水源用于向粗粒土样品的底部输入液体，陶土板设置于下支座的内壁。本技术实施例的有益效果是：本动静态三轴试验系统，用于对粗粒土样品进行试验，其包括主机结构、激振器、压力室、体变测量装置及控制系统，激振器和压力室安装于主机结构，激振器用于向粗粒土施加载荷，压力室用于放置待试验的粗粒土样品，体变测量装置用于测量粗粒土样品在激振器的载荷作用下的体积变化，控制系统用于控制激振器和体变测量装置的自动运行。本动静态三轴试验系统可以测量粗粒土样品在激振状态下的内外体积变化，从而获得粗粒土的各项力学性能参数，不但功能全面丰富，试验结果准确，可扩展性强，而且自动化程度高，操作简单方便，有效弥补了现有的三轴试验系统的缺陷。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本技术实施例提供的动静态三轴试验系统的结构示意图；图2为本技术实施例提供的激振器的结构示意图；图3为本技术实施例提供的压力室和外体变测量装置的连接示意图；图4为本技术实施例提供的压力室的内部结构示意图；图5为图4的A部放大图；图6为图4的B部放大图；图7为本技术实施例提供的外层水源的结构示意图；图8为本技术实施例提供的压力室和内体变测量装置的结构示意图。图标：100－动静态三轴试验系统；200－主机结构；210－上梁；220－下梁；230－立柱；300－激振器；310－安装座；320－动力件；330－密封罩；340－位移计；400－压力室；410－上支座；420－下支座；430－外层壁；440－内层壁；431－外层水腔；441－内腔；451－围压水腔；460－载荷施加轴；470－自平衡水缸；480－稳压结构；481－活塞；482－上腔；483－下腔；484－流道；500－外体变测量装置；510－外层水源；511－计量液缸；512－动力装置；520－围压水源；600－内体变测量装置；610－孔压水源；620－反压水源；630－压力传感器；640－饱和水箱；650－真空泵；700－陶土板。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动静态三轴试验系统，用于对粗粒土样品进行试验，其特征在于，包括主机结构、激振器、压力室、体变测量装置及控制系统，所述激振器和所述压力室安装于所述主机结构，所述激振器用于向所述粗粒土施加载荷，所述压力室用于放置待试验的粗粒土样品，所述体变测量装置用于测量粗粒土样品在所述激振器的载荷作用下的体积变化，所述控制系统用于控制激振器和体变测量装置的自动运行。

【技术特征摘要】
1.一种动静态三轴试验系统，用于对粗粒土样品进行试验，其特征在于，包括主机结构、激振器、压力室、体变测量装置及控制系统，所述激振器和所述压力室安装于所述主机结构，所述激振器用于向所述粗粒土施加载荷，所述压力室用于放置待试验的粗粒土样品，所述体变测量装置用于测量粗粒土样品在所述激振器的载荷作用下的体积变化，所述控制系统用于控制激振器和体变测量装置的自动运行。2.根据权利要求1所述的动静态三轴试验系统，其特征在于，所述主机结构包括上梁、下梁及四根立柱，每根所述立柱的两端分别连接于上梁和下梁，所述激振器设置于所述上梁，所述压力室位于所述上梁、所述下梁及所述四根立柱共同围成的空腔内。3.根据权利要求2所述的动静态三轴试验系统，其特征在于，激振器包括安装座和动力件，所述安装座固定安装于所述上梁，所述动力件为油缸，所述油缸的缸筒固定连接于所述安装座，所述油缸的活塞杆能相对于缸筒直线往复移动。4.根据权利要求3所述的动静态三轴试验系统，其特征在于，所述安装座呈圆管状，所述缸筒呈圆盘状且边缘固定连接于所述安装座的一端，所述活塞杆贯穿所述安装座且两端分别位于所述安装座外，所述激振器还包括防尘罩，所述防尘罩罩住所述油缸位于所述安装座外的部位，所述活塞杆位于所述安装座外的一端能在所述防尘罩能直线往复移动。5.根据权利要求4所述的动静态三轴试验系统，其特征在于，所述防尘罩内设置有位移计，所述位移计的两端分别与所述防尘罩远离所述安装座的一端和所述活塞缸位于所述安装座外的一端连接，所述位移计与所述控制系统连通。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：郭国庆，张继勋，高济明，陈善雄，李剑，许锡昌，
申请(专利权)人：成都东华卓越科技有限公司，中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：新型
国别省市：四川,51