【摘要】：土力學(xué)是土木工程、巖土工程、工程地質(zhì)等工程學(xué)科的重要分支。它的發(fā)展需要大量復(fù)雜細(xì)致的實(shí)驗(yàn)作為支撐,而三軸試驗(yàn)儀就是土力學(xué)試驗(yàn)中最基本、最重要的試驗(yàn)儀器。通過(guò)取得試樣,實(shí)驗(yàn)研究人員可以在實(shí)驗(yàn)室中通過(guò)三軸試驗(yàn)儀來(lái)模擬工程條件下試樣實(shí)際的承載情況。實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論對(duì)工程項(xiàng)目有著重要意義,不但可以保障工程的安全與可靠,還可以為驗(yàn)證新提出試驗(yàn)理論提供數(shù)據(jù)支持。本文首先分析國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀,吸取國(guó)外儀器在設(shè)計(jì)方案上的優(yōu)勢(shì)經(jīng)驗(yàn),結(jié)合國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究人員的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣,設(shè)計(jì)在性能上滿足精密實(shí)驗(yàn)要求的三軸試驗(yàn)儀,彌補(bǔ)國(guó)內(nèi)儀器在復(fù)雜實(shí)驗(yàn)上與國(guó)外儀器的差距。之后對(duì)三軸試驗(yàn)儀的總體方案和工作原理做了設(shè)計(jì)分析,結(jié)合需求在結(jié)構(gòu)上選用液壓控制方式,并設(shè)計(jì)了由單片機(jī)和工控機(jī)共同組成的上下位機(jī)測(cè)控系統(tǒng)。此三軸試驗(yàn)儀控制系統(tǒng)首先設(shè)計(jì)了測(cè)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案,之后進(jìn)行了測(cè)控系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)包含了單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、傳感器和伺服電機(jī)的選型。完成傳感器信號(hào)的采集和處理與液壓伺服控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。軟件開發(fā)通過(guò)使用Delphi編程語(yǔ)言實(shí)現(xiàn),設(shè)計(jì)了界面簡(jiǎn)潔、操作方便、符合用戶習(xí)慣的Windows下的人機(jī)交互界面。通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)將試驗(yàn)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫(kù)中。通過(guò)RS232接口完成單片機(jī)系統(tǒng)與上位機(jī)軟件之間的通訊工作。編寫多功能試驗(yàn)?zāi)K協(xié)同控制各個(gè)測(cè)控單元,完成所有靜三軸試驗(yàn)的自動(dòng)化操作。同時(shí)軟件根據(jù)用戶使用習(xí)慣設(shè)計(jì)了采集數(shù)據(jù)的顯示、繪圖、轉(zhuǎn)存到Excel和打印等功能。多功能三軸試驗(yàn)儀測(cè)控系統(tǒng)已進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試并完成了所有設(shè)計(jì)試驗(yàn),本文開發(fā)的測(cè)控系統(tǒng)能夠滿足三軸試驗(yàn)儀的測(cè)試要求,已經(jīng)正式投入運(yùn)行。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU415
【圖文】：

圖 1-1 常規(guī)三軸受力分析圖 圖 1-2 真三軸受力分析圖圖 1-2 是真三軸的受力分析圖，真三軸試驗(yàn)儀的σ2 和σ3 是相互獨(dú)立如圖 1-3 所示，利用六塊可以互相移動(dòng)的剛性板，分別施加σ1、σ2、σ3試樣，使之達(dá)到破壞，并測(cè)定試樣三個(gè)方向的變形和體積變化，通過(guò)這種方現(xiàn)真三軸試驗(yàn)[7]。真三軸試驗(yàn)[8]所施加的應(yīng)力和所測(cè)得的強(qiáng)度參數(shù)以及變形參數(shù)能較真實(shí)

圖 1-1 常規(guī)三軸受力分析圖 圖 1-2 真三軸受力分析圖圖 1-2 是真三軸的受力分析圖，真三軸試驗(yàn)儀的σ2 和σ3 是相互獨(dú)立如圖 1-3 所示，利用六塊可以互相移動(dòng)的剛性板，分別施加σ1、σ2、σ3試樣，使之達(dá)到破壞，并測(cè)定試樣三個(gè)方向的變形和體積變化，通過(guò)這種方現(xiàn)真三軸試驗(yàn)[7]。真三軸試驗(yàn)[8]所施加的應(yīng)力和所測(cè)得的強(qiáng)度參數(shù)以及變形參數(shù)能較真實(shí)

剛性板結(jié)構(gòu)的真三軸試驗(yàn)儀示意圖

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4 李

本文編號(hào)：2767213