第五章 刚性试验机理论及液压伺服试验机

1、Fm和 Fs分别取决于试验机和试件的刚度，而岩石试件的刚度，在超过强度极限后是非线性的，故：F m=-km uF m=-k s u=f (us)k s试件在强度极限后所测点处全过程应力-应变曲线的斜率u试件过强度极限点后所产生的位移由此可得荷载超过试件强度极限点若满足下式要求，则系统就能够使试件保持稳定破坏：第五章第五章 刚性试验机理论刚性试验机理论 及液压伺服试验机及液压伺服试验机ks+km0 即 km|ks| 则该试验系统便能保持平衡。 因此，只要试验机刚度大于试件刚度的绝对值，试件在超过强度极限后的变形特征就可以被显示出来，则试件全过程应力-应变曲线 便可测得。试验机的刚度取决于组成试验

2、机各构件的刚度。影响试验机整体刚度的构件主要为液压油及连接螺栓，因为他们在整个试验机构件中刚度最低。提高试验机刚度的方法：直接法和间接法。直接法：加大并联构件的刚度或油液置换。间接法：在试验机内附加一些刚性材料，试验系统的刚度提高就等于试验机刚度的提高。第五章第五章 刚性试验机理论刚性试验机理论 及液压伺服试验机及液压伺服试验机WDZ-100型型100KN微机控制电液伺服冻土单轴试验机微机控制电液伺服冻土单轴试验机 W3Z-200型型200KN微机控制电液伺服动静冻土三轴试验机微机控制电液伺服动静冻土三轴试验机 W3Z-200型冻土三轴试验机是安徽省重点实验室-矿山建设重点实验室的贵重仪器，目

3、前放置在土木建筑学院冻土实验室。 W3Z-200型冻土三轴试验机是对0-35低温环境下的冻土进行力学试验的额专用设备。该机可完成冻土试样的等围压三轴剪切 (压缩)试验、冻土三轴压缩试验、冻土蠕变试验、常规三轴应力路径试验、常规三轴比例协调加载试验、常规三轴循环加载试验和分级加载试验及冻结壁试验等。 活动杆载荷传感器传感器连接杆低温箱压力室试样压盘压力室底版板电磁换向阀轴向伺服阀侧向伺服阀轴向作动缸侧向作动缸轴位移传感器侧位移传感器主机结构示意图 微机控制冻土三轴试验机，主要由试验机主机、小车、电气控制系统、环境箱、液压泵站、计算机和打印机组成。 液压泵站液压泵站主要为系统提供动力，由电机、油泵

4、、吸油口滤油器、单向阀、溢流阀、电磁溢流阀、压力表、蓄能器、液面计、油箱等组成。输出压力可达21MPa，纸质滤油器的过滤精度可达5um, 液压油采用32#汽轮机油。 W3Z-200型型200KN微机控制电液伺服动静冻土三轴试验机微机控制电液伺服动静冻土三轴试验机 主机的构成主机有主机框架、轴向加载作动器、围压加载作动器、工作台面、负荷传感器、变形传感器、压力室、压力传感器、压力室移动小车、压力室升降结构等装置组成。工作台面上固定低温箱，在滑动小车上将试样装好后，安装压力室，加油，移到低温箱内定位，小车移出后关闭低温箱。该试验机轴向加载通过电液伺服阀对作动器的控制实现荷载的增减，也可用装在作动器

5、上的位移传感器对作动器活塞的升降进行控制。侧向加载通过电液伺服阀对侧向作动器的控制实现围压的增减，围压的检测数据通过压力传感器获得。 W3Z-200型型200KN微机控制电液伺服动静冻土三轴试验机微机控制电液伺服动静冻土三轴试验机 试验机量测系统负荷测量： 采用进口负荷传感器，配备高精度，高分辨率采样，放大系统及数字滤波系统，A/D转换器件，确保测力精度。位移测量： 通过测量作动器活塞的位移得出上下压头间的位移，进而实现系统的位移控制。围压测量： 对压力室施加的围压可通过压力传感器测量、控制。 传动及驱动系统：通过高精度伺服阀对作动器进行控制，确保系统平稳，高效率传动荷载，实现系统平稳加载。

6、W3Z-200型型200KN微机控制电液伺服动静冻土三轴试验机微机控制电液伺服动静冻土三轴试验机 试验机控制系统计算机全数字实时显示负荷、位移、变形、围压等工程量，实时显示各种试验曲线；计算机控制系统能自动标定试验机准确度，能够自动清零；该系统能完成试验条件、试样参数及试验数据的采集和存储，试验数据能以多种文件格式保存；试验过程具有过载、设定条件等保护功能；试验完毕后可对数据进行分析处理，并打印图表及试验报告。 W3Z-200型型200KN微机控制电液伺服动静冻土三轴试验机微机控制电液伺服动静冻土三轴试验机 试验机功能特点： 结构合理，性能可靠，操作方便，控制部分采用高精度测量放大电路和数据采集系统，使测量精度更高，运行更稳定。测量：采用高精度传感器，电子测量，确保测量精度；数据处理：试验完后依项目标准要求，自动进行数据处理；调零：按下调零键，示值自动复零；显示：试验载荷值、加荷速率、试验曲线、参数设置，直观明了；安全保护功能： 自动实现超载、破坏试验条件保护； W3Z-200型型200KN微机控制电液伺服动静冻土三轴试验机微机控制电液伺服动静冻土三轴试验机 试验控制软件界面介绍 W3Z-200型型200KN微机控制电液伺服动静冻土三轴试验机微机控制电液伺服动静冻土三轴试验机 启动界面 W3Z-20