TT-MSD1型 CT扫描微型振动三轴试验仪

TT-MSD1型 CT扫描微型振动三轴试验仪

一、概述

土体的微观结构对其宏观力学性质有着很大的影响，微型动三轴仪适用于工业显微CT扫描仪，可以深入研究土体在循环荷载作用下的微观结构演化与其宏观力学特性之间的关系。

该仪器主要由控制采集箱系统、主机系统、气水转换器组成。主要用来进行应变为 10-4～10-2范围内的砂土液化试验、土的动强度试验、模量阻尼试验，测定试验过程中的动应力、动应变、孔隙水压力、动弹性模量、动阻尼比等相关数据。具有动、静轴向应力，侧向压力和孔隙水压力，轴向加载程序等控制功能。其具有体积较小、试样小型化 (直径×高=10mm× 20mm)、便于操作、兼容性强等优点，可在无需改装己有 CT设备前提下对试样进行旋转扫描。

二、主要技术指标

1、试样尺寸∶ φ10*20mm

2、轴向加载传感器量程∶1KN 精度0.1%FS

3、围压量程∶0-1MPa、反压量程∶0-1MPa、孔压量程∶0-1MPa

4、轴向振动频率∶0-2HZ


5、动态位移∶-2.0mm～2.0mm，精度≤0.1%FS

三、微型动三轴仪结构组成介绍：

微型动三轴仪主要包括控制采集箱系统、主机系统、以及气水转换器三部分。

控制采集箱系统主要包括：围压加载装置、反压加载装置及反压传感器、轴压传感器、轴电机、网络接口、以及彩色触摸显示屏等。

主机系统主要包括：仪器底座、压力室底座、试样底座、加强材料及高透光率的压力室外壳 (厚5mm)、试样帽、活塞、轴向循环加载装置及内置轴压传感器等。整个主机系统高度为 400mm,底座直径为120mm，重量约为10kg，试样尺寸为高为20mm，直径为10mm，体积V=1.571cm3。该装置整体尺寸较小，且试样小型化，压力室透明外壳较薄，方便借助工业显微CT扫描设备测得较清晰的土颗粒相对运动图像。

(1) 轴压控制系统

   轴向加压采用伺服电机加载，选用试样顶部加载设计，该设计不同于常规动三轴底部加载方式，可有效避免底部加压普遍存在的无法解决在大压力情况下，传压杆与密封圈之间摩擦阻力较大的问题，从而提高了试验结果的准确性。加载方式具有应力控制和应变控制两种方式，其加载频率为0.01~2Hz；轴压传感器量程为 0~1000N，精度为0.3%FS；轴向加载上下限位范围为0~18mm。 激振装置采用机械传动式，由试样顶部进行循环加载，可模拟全波和半波两种循环模 式。活塞与试样顶部采用锥形透明硅胶套联接，活塞内部设有通道与外部大气相通，在施加围压前将此通道的阀门关闭，围压施加完成后将活塞与试样顶部接触，打开阀门，此时压力室内的压力远大于外部气压，通过围压的压力使得锥形透明硅胶套紧贴合于活塞，清零数据后方可进行循环加载试验。

(2) 围压控制系统

围压加载控制系统采用气压控制气水压力传递方式，加载范围 0~800kPa。加载围压过程中，通过管路将气水转换容器的进气口与控制采集箱内围压加载装置连接，出气口与主机系统压力室连接，通过围压加载装置将气水转换容器里的水压到压力室中，从而达到设定的围压数值。

(3) 反压控制系统

反压加载控制系统采用液压控制方式，控制采集系统内的反压调压仓通过管路与试样底部排水管路相连接，采用下排水方式，加载范围为 0~1000kPa。试样在排水过程中，根据反压调压仓 内的体积变化，测得试样在试验中的排水量。

(4) 数据采集处理系统

数据采集处理系统包括数据采集和数据处理两个子系统。试验过程中数据采集子系统通过网线接口传输并记录下数据，实时显示在电脑端屏幕上，并利用己编好的程序即时计算出数据结果，生成相应曲线。该曲线显示界面分为4个小窗口，每个窗口可根据需要调整坐标轴显示的变量，实时观察各变量之间的关系。数据处理子系统则是在数据采集完成后对数据进行微处理，可分段查看不同试验状态下的数据结果。