【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)致的實驗作為支撐,而三軸試驗儀就是土力學(xué)試驗中最基本、最重要的試驗儀器。通過取得試樣,實驗研究人員可以在實驗室中通過三軸試驗儀來模擬工程條件下試樣實際的承載情況。實驗得到的結(jié)論對工程項目有著重要意義,不但可以保障工程的安全與可靠,還可以為驗證新提出試驗理論提供數(shù)據(jù)支持。本文首先分析國內(nèi)外現(xiàn)狀,吸取國外儀器在設(shè)計方案上的優(yōu)勢經(jīng)驗,結(jié)合國內(nèi)實驗研究人員的實驗習(xí)慣,設(shè)計在性能上滿足精密實驗要求的三軸試驗儀,彌補國內(nèi)儀器在復(fù)雜實驗上與國外儀器的差距。之后對三軸試驗儀的總體方案和工作原理做了設(shè)計分析,結(jié)合需求在結(jié)構(gòu)上選用液壓控制方式,并設(shè)計了由單片機和工控機共同組成的上下位機測控系統(tǒng)。此三軸試驗儀控制系統(tǒng)首先設(shè)計了測控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案,之后進(jìn)行了測控系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計。硬件設(shè)計包含了單片機系統(tǒng)設(shè)計、傳感器和伺服電機的選型。完成傳感器信號的采集和處理與液壓伺服控制系統(tǒng)的設(shè)計。軟件開發(fā)通過使用Delphi編程語言實現(xiàn),設(shè)計了界面簡潔、操作方便、符合用戶習(xí)慣的Windows下的人機交互界面。通過數(shù)據(jù)庫設(shè)計將試驗數(shù)據(jù)儲存在數(shù)據(jù)庫中。通過RS232接口完成單片機系統(tǒng)與上位機軟件之間的通訊工作。編寫多功能試驗?zāi)K協(xié)同控制各個測控單元,完成所有靜三軸試驗的自動化操作。同時軟件根據(jù)用戶使用習(xí)慣設(shè)計了采集數(shù)據(jù)的顯示、繪圖、轉(zhuǎn)存到Excel和打印等功能。多功能三軸試驗儀測控系統(tǒng)已進(jìn)行了現(xiàn)場調(diào)試并完成了所有設(shè)計試驗,本文開發(fā)的測控系統(tǒng)能夠滿足三軸試驗儀的測試要求,已經(jīng)正式投入運行。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：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，真三軸試驗儀的σ2 和σ3 是相互獨立如圖 1-3 所示，利用六塊可以互相移動的剛性板，分別施加σ1、σ2、σ3試樣，使之達(dá)到破壞，并測定試樣三個方向的變形和體積變化，通過這種方現(xiàn)真三軸試驗[7]。真三軸試驗[8]所施加的應(yīng)力和所測得的強度參數(shù)以及變形參數(shù)能較真實

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，真三軸試驗儀的σ2 和σ3 是相互獨立如圖 1-3 所示，利用六塊可以互相移動的剛性板，分別施加σ1、σ2、σ3試樣，使之達(dá)到破壞，并測定試樣三個方向的變形和體積變化，通過這種方現(xiàn)真三軸試驗[7]。真三軸試驗[8]所施加的應(yīng)力和所測得的強度參數(shù)以及變形參數(shù)能較真實

剛性板結(jié)構(gòu)的真三軸試驗儀示意圖

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4 李

本文編號：2767213