[發(fā)明專利]一種小型高頻低應力幅土動三軸儀在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810921113.3 | 申請日： | 2018-08-14 |
| 公開（公告）號： | CN109060565A | 公開（公告）日： | 2018-12-21 |
| 發(fā)明（設計）人： | 鄧檢良 | 申請（專利權(quán)）人： | 上海交通大學 |
| 主分類號： | G01N3/38 | 分類號： | G01N3/38 |
| 代理公司： | 上海伯瑞杰知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31227 | 代理人： | 王一琦 |
| 地址： | 200240 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 動荷載 加載系統(tǒng) 小型電磁 土動三軸儀 低應力 靜荷載 壓力室 振動臺 圍壓 砝碼 加速度測量系統(tǒng) 推桿 位移測量系統(tǒng) 振動臺控制 活塞 測量系統(tǒng) 高頻振動 控制活塞 氣壓測量 水壓測量 應力水平 軸向應力 慣性力 控制軸 加載 氣缸 軸力 測量 施加 | ||
1.一種小型高頻低應力幅土動三軸儀，包括加載系統(tǒng)(a)、加速度測量系統(tǒng)(b)、軸力測量系統(tǒng)(c)、水壓測量系統(tǒng)(d)、氣壓測量系統(tǒng)(e)和位移測量系統(tǒng)(f)；其特征在于：所述的加載系統(tǒng)(a)包括小型電磁振動臺、活塞(9)、氣缸(10)、砝碼(14)、推桿(15)、壓力室(16)；所述的壓力室(16)位于底座(4)上，所述的壓力室(16)內(nèi)設有試樣(18)，所述的試樣(18)為橡皮膜(17)覆蓋，所述的橡皮膜(17)的上下兩端分別固定在底座(4)和頂蓋(6)，所述的多段推桿(15)底端連接頂蓋(6)，所述的多段推桿(15)的上設有拉壓傳感器(7)，所述的砝碼(14)與推桿(15)之間用螺栓固結(jié)，所述的活塞(9)位于氣缸(10)內(nèi)部，所述的活塞(9)的一端與推桿(15)頂端連接；所述的加載系統(tǒng)(a)可以控制靜荷載和動荷載；所述的靜荷載的控制通過控制軸向應力和圍壓實現(xiàn)，所述的軸向應力為活塞(9)的推力、砝碼(14)的重量、推桿(15)的重量、拉壓傳感器(7)的重量、頂蓋(6)的重量、以及推桿(15)與壓力室(16)之間的摩擦力共同控制，所述的圍壓由壓力室(16)提供，所述的氣缸(10)通過加載裝置將推力施加于試樣(18)，所述的壓力室(16)將圍壓施加于試樣(18)，實現(xiàn)較高的靜應力水平；所述的動荷載由小型電磁振動臺控制，所述的小型電磁振動臺通過高頻振動將慣性力以動荷載的形式施加于試樣(18)，實現(xiàn)了高頻動荷載的高振次加載，獲得較高的測量精度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型高頻低應力幅土動三軸儀，其特征在于：所述的加載系統(tǒng)(a)的加載框架通過底座(4)固定在振動臺臺面(2)上；通過增減砝碼(14)和調(diào)節(jié)振動臺加速度，可實現(xiàn)對低應力幅的精確控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型高頻低應力幅土動三軸儀，其特征在于：所述的加速度測量系統(tǒng)(b)的加速度傳感器(11)通過磁力座直接固定在砝碼(14)上，測定砝碼(14)的加速度，加速度傳感器(11)通過導線連接在數(shù)采儀(20)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型高頻低應力幅土動三軸儀，其特征在于：所述的軸力測量系統(tǒng)(c)包括拉壓傳感器(7)的上下端都與相應的推桿(15)相連，傳感器電路接入數(shù)采儀(20)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型高頻低應力幅土動三軸儀，其特征在于：所述的水壓測量系統(tǒng)(d)包括水壓傳感器(5)的探頭通過管道與壓力室(16)底部相連，傳感器電路接入數(shù)采儀(20)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型高頻低應力幅土動三軸儀，其特征在于：所述的氣壓測量系統(tǒng)(e)包括氣壓傳感器(19)的探頭通過管道與壓力室(16)底部相連，傳感器電路接入數(shù)采儀(20)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型高頻低應力幅土動三軸儀，其特征在于：所述的位移測量系統(tǒng)(f)的激光位移傳感器(8)探頭，通過支座固定在砝碼(14)上，激光位移傳感器(8)測量砝碼(14)與框架頂板(13)之間的相對位移，導線的一端接到激光位移傳感器(8)探頭，另一端接入數(shù)采儀(20)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型高頻低應力幅土動三軸儀，其特征在于：所述的加速度測量系統(tǒng)(b)、軸力測量系統(tǒng)(c)、水壓測量系統(tǒng)(d)、氣壓測量系統(tǒng)(e)和位移測量系統(tǒng)(f)可以共用數(shù)采儀(20)，所述的數(shù)采儀(20)接入計算機(21)，進行數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型高頻低應力幅土動三軸儀，其特征在于：所述的軸向應力σa的計算方法為σa＝(F+m·a)/A+σc，F(xiàn)為拉壓傳感器(7)得到的測量值；m為拉壓傳感器(7)以下、試樣(18)頂部以上頂蓋(6)和一段推桿(15)的質(zhì)量；a為加速度傳感器(11)得到的測量值，其加速方向向上為正；σc為圍壓；A為試樣橫截面面積。
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