GDS标准应力路径三轴系统操作说明

gdstts 应力路径三轴仪工作原理
GDS应力路径三轴仪GDSTTS是一种全自动的高级三轴试验系统。

它基于经典的Bishop&Wesley压力室，可以进行饱和度检查、未固结不排水三轴、固结排水三轴、固结不排水三轴、固结三轴、恒加载速率、恒应变速率、慢循环试验、K0、多阶段试验、准静态试验和应力路径测试等各种试验。

GDSTTS的工作原理主要是利用压力传感器和应变传感器对三轴土样进行测量和控制，从而获取土样在不同压力条件下的力学参数。

压力传感器可以准确测量三轴压力室内部的压力，而应变传感器可以测量土样在不同应力状态下的变形情况，如局部应变测量、非饱和土试验和弯曲元试验等。

通过GDSTTS的控制系统，可以实现对三轴土样施加不同的应力路径和加载速率，并实时监测土样的应力、应变和孔隙水压力等参数的变化情况。

GDS应力路径三轴试验系统是一款性价比高的研究型静三轴和应力路径三轴试验系统，根据配置不同的压力/体积控制器，该静三轴仪又分为STDTTS，ADVTTS和HPTTS三款不同的型号。

ADVTTS保留了行业范围内广泛使用的研究型试验的应力路径系统的全部优点。

此外，GDSTTS还可以进行各种高级土工试验，例如应力路径、低频循环和K0试验等，具有压力测量精度和分辨率等高的技术参数，可以根据用户要求和预算来配置。

三轴运动平台操作规程三轴运动平台操作规程一、概述：三轴运动平台是用于实现物体在三个方向上的运动的装置，它能够提供高精度和稳定性的运动控制，广泛应用于各种科学研究和工程领域。

为了确保操作安全和设备正常运行，以下将介绍三轴运动平台的操作规程。

二、操作前准备：1. 检查电源是否正常，并接通电源。

2. 检查运动平台是否与控制设备连接正常，包括电源、通信线路等。

3. 保持工作环境整洁，确保周围无杂物阻碍运动平台的正常运行。

4. 打开温度控制设备，确保环境温度在规定范围内。

三、操作步骤：1. 开机前，根据实际需求设置运动平台的初始状态参数，包括速度、加速度等。

2. 打开控制软件，并登录账号。

3. 进入主界面，选择所需要的操作模式，如手动控制、程序控制等。

4. 如果选择手动控制模式，在主界面选择手动控制选项，并点击“启动”按钮。

5. 在手动控制界面，选择要控制的轴，通过方向键控制平台的移动方向。

在控制过程中，注意平台运动的速度和稳定性。

6. 如果选择程序控制模式，在主界面选择程序控制选项，并点击“启动”按钮。

7. 在程序控制界面，通过预先编写好的程序来控制平台的运动轨迹。

在运行程序时，确保平台的运动路径和速度符合要求。

8. 在运行过程中，及时观察平台的运动状态，发现异常情况立即停止操作，并检查问题原因。

9. 操作完成后，关闭控制软件，并关闭设备电源。

四、安全注意事项：1. 操作前，应仔细阅读操作手册，并掌握相关注意事项。

2. 操作过程中，严禁将手指、手臂等身体部分伸入运动平台的移动范围内。

3. 使用过程中，严禁将杂物放置于运动平台上，以免影响平台的正常运行。

4. 使用过程中，严禁超出设备的负荷范围，以免造成设备损坏或人身伤害。

5. 操作过程中，严禁随意拆卸设备或进行改动，如需维修或更换部件，请联系专业人员操作。

6. 长时间不使用运动平台时，应将设备关闭，并拔掉电源插头，以节约能源和防止意外发生。

通过遵守以上操作规程和安全注意事项，能够确保三轴运动平台的正常运行和使用安全，同时提高工作效率和数据精度。

三轴运动平台操作规程
《三轴运动平台操作规程》
一、前言
三轴运动平台是一种常见的设备，用于实现三维运动控制。

为了确保设备的安全和有效运行，制定并遵守操作规程是十分必要的。

二、操作规程
1. 操作前检查
在操作三轴运动平台之前，必须进行严格的设备检查。

包括但不限于检查电源线、安全开关、控制面板和其他关键部件的完好性和连接情况。

2. 启动操作
启动三轴运动平台时，必须按照正确的步骤进行。

首先确保设备处于稳定的工作台面上，然后按照设备说明书上的启动步骤逐步进行，保证设备正常启动。

3. 运动操作
在进行运动操作时，必须先进行设备调试和预热，然后按照操作手册上的指导进行运动控制。

注意避免超出设备规定的极限运动范围，以免造成设备损坏和人身伤害。

4. 关机操作
结束使用三轴运动平台时，必须按照正确的关机步骤进行，包括关闭控制面板、切断电源和做好设备的相关后续维护工作。

5. 安全注意事项
在操作三轴运动平台时，必须严格遵守相关的安全规定，包括但不限于穿戴好个人防护装备、避免同时操作多个控制按钮和关注设备运行状态等。

三、总结
三轴运动平台是一种重要的设备，正确的操作规程对于设备的安全和有效运行至关重要。

制定并严格遵守操作规程，是每个使用者的责任和义务。

三轴试验计算模块7如果要用GDSLAB完成不同的试验，就必须选择不同的试验计算模块。

每种试验（如：三轴试验、剪切试验或固结试验）对应不同的计算模块。

对于非标准试验，如非饱和三轴试验，必须另外增加一个计算模块。

如要了解每一个计算模块的详细情况，请与GDS联系。

下面是标准三轴试验的计算公式。

7.1 标准三轴计算平均径向应变（Average Radial Strain）, (%)直径变化平均值 x 100初始直径偏应力（Deviator Stress）, q (kPa)q =轴向应力–径向应力应力比（Stress Ratio）轴向应力/径向应力试样面积（mm3）（π×（D0/2）2×H0）+体积变化值轴向力（Axial Force）, (kN)荷重传感器读数 + 围压 (试样面积-杆面积)轴向应力（Axial Stress）, (kPa)轴向力/试样面积有效轴向应力(Effective Axial Stress), (kPa)轴向应力-孔隙水压力轴向变形(Axial deformation) (mm)如果接触：位移传感器测量值如果没有接触（测量体积变化）：H0-（H0*（V0+Back-Vol-change/V0）^(1/3)轴向应变(Axial Strain) (%)(轴向应变 / Ho) x 100平均应力（Average (Mean) Stress）, s (kPa)(轴向应力 + 径向应力) / 2最大剪切应力（Maximum Shear Stress）, t (kPa)偏应力 / 2剪切应变（Shear Strain）(轴向应变 + 径向应变) x 2/3平均有效应力（Average Effective Stress） (kPa) (有效轴向应力 + 有效径向应力) / 2剑桥（Cambridge） p (kPa)(轴向应力 + 2 x (径向应力)) / 3剑桥（Cambridge）p’ (kPa)剑桥 p –孔隙水压式中:Do = 初始试样直径Ho = 初始试样高度7.2 非饱和土三轴计算初始值初始饱和度（初始水体积/初始孔隙体积）×100试样初始状态水的体积孔隙体积×（初始饱和度/100）试样初始状态空气体积孔隙体积×（（100-初始饱和度）/100）KRT （相当于PV=KRT）（孔隙气压+大气压）×（试样中空气体积+控制器中估计的初始空气体积+空气控制器体积+估计的管中的空气的体积）“校正值”当前试样中水的体积试样中水的初始体积+反压体积变化系统中气体总体积KRT/（孔隙气压+大气压）当前试样中气体体积系统中气体总体积-管中气体体积-估计的控制器中气体的初始体积+孔隙气体积矩阵吸力孔隙气压-反压7.3 空心圆柱计算平均垂直应力(Average Vertical Stress)̅=+平均轴向应力（Average Radial Stress）̅̅̅（）（）平均周向应力(Average Circumferential Stress)̅̅̅（）（）平均剪切应力（Average Shear Stress）̅̅̅平均轴向应变（Average Axial Strain）̅平均径向应变（Average Radial Strain）̅（）（）平均周向应变（Average Circumferential Strain）̅（）（）平均剪切应变（Average Shear Strain）̅̅̅̅（）（）√{()}√{}√{ }应力路径参数（Stress Path Parameters）=（）（）（）（）（）。

三轴数控操作说明十步搞定三轴雕刻机特别提醒：首次使用请务必由熟练同学辅助操作，避免发生意外造成财产损失!1.用ArtCAM程序打开dxf文件，会弹出“新的模型尺寸”和“输入文件”，都选择“接受”即可。

最大化“二维查看”窗口。

2.找到左下角“刀具路径”标签，选择“二维刀具路径”下的“二维轮廓加工”3.在“轮廓加工哪一侧”点选“外”或“内”（一般选外）；在“结束深度”输入数值（=0.1mm+材料厚度）在“轮廓加工刀具”点击“选取”Metric Tools-Wood or Plastic-3D Finishing-end mill 1.2mm （注意刀具参数下切步距应大于材料厚度）在右侧二维查看窗口选中要雕刻的图形（变成紫色）（图形线框间距不要小于1.2mm）在“材料”位置点击“设置”材料厚度（默认3.0mm）在“计算”位置点击“现在”，正常情况闪现“偏置轮廓”。

点击“关闭”如果图形不封闭或重叠会出现“选项中同时包括开放和闭合矢量无法确定矢量方向”/“两个或多个已选矢量相互重叠”/“对当前刀具而言无刀具路径产生”。

此时点击左下角“助手”标签，找到“矢量编辑”下的“矢量诊断（绿色十字图标）”，选中所有图形，点击查找错误下的“查找”，出现绿色标记的地方可能存在错误，需要重新绘制该区域。

4.再次重复操作3，选择其他图形编辑路径。

5.在“刀具路径操作”选择“保存刀具路径”，将所有“已计算的刀具路径”添加到右侧“按单一文件保存刀具路径”，输入文件名并以“Camtech RESIN CMC3 MM（*.nc)格式”保存，关闭Artcam程序。

6.用NC studio程序打开并装载刚才保存的*.nc数控文件，点击右侧“自动”右击选择“编辑当前加工程序”:将第二行“G9S10”改为“G9S20000”并删去倒数第二行“G53Z0”及空格（记事本也可打开此文件，更改后保存即可）。

右击选择“保存并装载至数控系统”。

7.点击“加工轨迹”标签，选择“仿真（F8）”按钮，可查看铣刀加工的运动轨迹，并确定工作原点。

gds动三轴仪器使用方法1. 初识GDS动三轴仪器嘿，朋友们！今天咱们来聊聊那款叫做GDS动三轴仪器的东东。

这个仪器听起来是不是有点高大上？其实它可不是高高在上的学问，而是实实在在用来研究土壤和岩石的好帮手哦！你看，在工程建设中，了解土壤的特性可是非常重要的，毕竟“根深才能叶茂”，这句话一点儿都不假。

那GDS动三轴仪器到底是个什么活儿？简单说，它就像是个测量土壤力学特性的大神，能帮我们搞清楚土壤在压力、剪切等各种条件下的表现。

是不是很神奇？2. 使用前的小准备2.1 设备检查在开始前，有几个准备工作得做好，别小看这些步骤，它们和做饭前切菜一样重要！首先，你得检查一下设备，看看有没有破损。

这就像是开车之前要检查轮胎、油量一样，咱们不能因为一个小问题，就让工程搁浅了，更不能因为疏忽出个大丑哦！接着，咱们要确保仪器的电源充足，记得插上电，没电可就尴尬了。

2.2 材料准备然后，你得准备好实验材料。

土样的选择就像挑菜一样，要新鲜、合适，让我来给你简单说说：首先，取样要小心，毕竟土壤也是有脸面的，别搞得“千疮百孔”就不好了。

其次，选样前，最好先了解一下你要测试土壤的相关信息，这样就能心中有数，更容易得出结论，毕竟“知己知彼”，你说是不是？3. 操作步骤3.1 设定参数好了，现在终于可以开始使用这台GDS动三轴仪器了！首先，你得设定好参数。

记得这些参数就像是拍照时调焦一样，调好了，才能拍出漂亮的照片！最重要的就是设定应该模拟的土壤环境，包括土壤的剪切强度和压力。

这个过程千万不能急，心急吃不了热豆腐，慢慢来才能把事情做好！3.2 进行测试接下来，咱们就可以把土样放到仪器里了，轻轻松松地放进去，不要一甩就扔了哦，兽性大发可不行。

然后开始测试，真的是神奇，你会看到仪器开始生产数据，仿佛是一个老道的投资者，开始计算土壤的“股价”！这个过程其实不久，稍等片刻后，你就能获得关于土壤的大量信息。

多么神奇的体验啊！简直是科技的魅力！4. 测试后的处理4.1 记录数据测试结束后，你得好好记下这些数据，就像记录人生中的重大时刻一样。

GDS（Geotechnical Data System）应力路径三轴仪试验是一种用于土壤力学研究的实验方法，主要用于模拟土壤在不同应力条件下的变形和破坏行为。

其原理如下：
1. 试样制备：首先需要制备一个代表实际土壤的试样，通常使用圆柱形试样。

试样的直径和高度可以根据实际需要进行调整。

2. 试验装置：GDS应力路径三轴仪试验需要使用一个特殊的试验装置，包括一个三轴仪和一个控制系统。

三轴仪由一个压力室和一个变形测量系统组成。

3. 应力施加：试样放置在压力室中，通过施加水平和垂直方向的应力来模拟实际土壤中的应力状态。

水平应力通过施加侧压力来实现，垂直应力通过施加顶部压力来实现。

4. 变形测量：在施加应力的同时，通过变形测量系统来监测试样的变形情况。

变形测量系统通常包括位移传感器和应变计等设备，可以实时记录试样的变形量。

5. 应力路径控制：在试验过程中，可以通过控制系统来调整施加的应力大小和方向，以模拟不同的应力路径。

应力路径
可以根据实际需要进行设定，例如单轴压缩、剪切等。

6. 数据记录和分析：试验过程中的数据可以通过控制系统进行记录和保存。

通过对试验数据的分析，可以得到土壤在不同应力条件下的力学性质和变形特性。

总之，GDS应力路径三轴仪试验通过施加不同方向和大小的应力，模拟土壤在实际工程中的应力状态，从而研究土壤的力学性质和变形行为。

这种试验方法在土壤力学研究和工程设计中具有重要的应用价值。

应力路径与三轴试验• Path* The route or course along which something travels or moves•应力路径：加我过程中应力点的轨迹。

• Stress Path: Trajectory of stresspoints during loading.应力路径表示方法1)b-r 鹿角毋标系统 2)5-6 K 角塑标系统 3)p-q 肚角半标系统 4) $-f H角坐标系统- 6坐林系统小的应力路径丿 rnrn 二 pn 破坏线 ◎二二二■二二-r 二-二-二二二二（挥水）pWan normal半均疋应力Deviatoric stress -q坐标系统屮的应力路径1IHHIb- taBWB I I A 1I\ -1f'»•• • JfIIIHUO o匚袪兀妬试弊归坐标系统中的应力路栓三轴试验的应力路径旷，轴t 编(TrioxialComprQSSiQn > .三轴拉伸(Triaxial Extension)扌F 水试盼(Drained Test)< 4、摊水试验(Undrained Test)丿J 路衿(Total SlressPath) 〃效应力Kt 呂 < Effective StressRath)F 加裁方式-试4Q 掲水条件* 应力路径・半6 仇F Tq=((7(-11)-(^-u) = r/三釉伍第《不搏水，■y 6例题1 \• A consolidated-undrairved triaxial test on a specimen of saturated clay wos carried out under an all-reund pressure of 600 kN/m2. Consolidation took placeagainst a back pressure(反丿h 力)of 200 kN/m2・ The following results were recorded duringi the test. Draw the stress pathsHO IMi 2M 279 319 I 4T.-4T,o■ (kVm-) 2汙277 3IH 433M 十A BM7.7.W)) f A(626 7J I 鮭劄似3力WKHW 毀IftX 系： 2 Ay 町;•呻広制力W " 力歸升I i O o-Tvmwnii^ 的 EE 力 力 e 东岡 UR 障不一壮療歇mm 「「’例题？ .小話那 •Rasc.^1 0 2 4 e E 10 UREE 力卿 q 竹 okNAm* 0 201 2幻?75 M2 旳 讥■冰旺力H ikNto-l 144 244 222 212 2W5・館「需"“知亠丫••八• ■仇'・沁・xq ■ ‘山各向异性固结Anisotropic consolidationNo lateral deformationMohr-Coulomb Failure Envelopein p・q SpaceTj・ e； un^Mohr・Coulomb Failure Envelopein p・q Spacer t二r,Mohr-Coulomb Failure Envelopein p-q SpaceRearrange Eq. 4 givesNcte here a} is the major principal stress and d3 is the minor principal stress・• Substituting Eqs. 2 and 3 into Eq. 1 yieldsTherefore. we haveSubstituting Eq 7 into Eq. 4 results inMohr-Coulomb Failure Envelope in p9 ：、•・q SpaceFor triaxial compression, e *■眄只”；•个2cr；J/3—佃;吟3；"3华=<7：・ CF： =0：・(7；Therefore. we have0；«Zg/3H ■尸'・和3Substituting Eq 5 into Eq. 4 results inMohr-Coulomb Failure Envelope in p・q SpaceFor triaxial extension, a ・:・ c ・” = <“：# 2e： )/3 =佃;* 2e；”39 ：、•Mohr-Coulomb Failure Envelopein p・q SpaceMohr-Coulomb Failure Envelopein p・q Space• Therefore, the Mohr-Coulomb failure envelope in the p ・q space is as follows・ZjL i■ p6tm#*Hi*•inMohr-Coulomb Failure Envelope 、inp・q Space• The failure stress ratio Ms|^q/Ap e| under Tnaxicl compression is different from that under triaxialaxt^nsion：M e 34jdn£XF ' 3-sin。

什么是三轴试验编辑三轴试验原理根据力学试验原理，假定一土体保持平衡状态，则其中某一点必有三种作用于互相垂直面上的应力。

如从上体中切出一小立方体，如图“主应力与主应力面”所示，图中平行于X、Y、Z三个方向的力，分别称为大主应力σ1、中主应力σ2、小主应力σ3。

与三个主应力垂直的作用面分别称为大主应力面、中主应力面和小主应力面。

三个主应力值的大小为σ1>σ2>σ3，且互相垂直，主应力面上只有法向应力，无剪应力。

这种应力状态，可以在室内用一个立方体试样进行模拟。

如图“刚性板结构的真三轴仪示意图”所示，利用六块可以互相移动的刚性板，分别施加σ1、σ2、σ3力于试样，使之达到破坏，并测定试样三个方向的变形和体积变化，这种试验称为真三轴试验。

真三轴试验所施加的应力和所测得的强度参数以及变形参数能较真实地反映实际情况。

然而这种试验的仪器构造复杂、操作麻烦。

目前除了作研究用外，很少被岩土工程师用于实际的工程勘察设计。

许多土工问题如土坡、路堤、挡土墙、码头等均属于平面问题，在设计上作为平面应变状态处理，即只考虑σ1和σ3。

在一些特殊情况下，如油罐基础，常按轴对称问题处理，即σ2=σ3。

三轴试验就是使试样在轴对称的应力状态下进行试验。

由于三轴试验比真三轴试验简单方便，因此得到了广泛应用。

主应力与主应力面三轴试验类型三轴试验的主要用途是测定土的强度和应力应变有关参数。

也常用来测定土的静止侧压力系数Ko、消散系数Cv、渗透系统K等。

三轴试验主要有以下几种类型：1、强度试验用三轴试验测定土的强度参数，有几种不同方法。

根据试验过程中排水条件，通常可分为不固结不排水剪（UU）、固结不排水剪（CU）和固结排水剪（CD）。

试验方法的选择，要根据设计要求、土的性质、施工速度、工程运用条件等而定。

2、应力路径试验前述三种常规试验方法的UU试验、CU试验和CD试验是用同一种加荷方式，在不同排水条件下进行的。

如用不同的加荷方式，在不同排水条件下进行试验，则称为应力路径试验。

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非饱和土三轴仪器设备操作规程型号：HKUST 生产制造厂商：英国GDS一、仪器设备使用条件1．常温度室内环境；2．周围不可以有强烈震动；3．周围无刺激气味；4．安装及周围距离要求大于1米；5．电压220V制定人（签字）：审核人（签字）：二、仪器设备操作主要性能、主要技术参数；最大力：7kN最大围压：2Mpa最大位移：50mm最大气压：1Mpa最大试样直径：50mm设备操作步骤非饱和三轴试验主要用于研究非饱和土的力学特性。

非饱和试验中通常需要独立控制4个应力：孔隙水压、孔隙气压、围压和轴压，所以非饱和试验又称为4D应力路径试验。

非饱和三轴试验包括三个试验过程：等吸力平衡、等吸力固结和剪切。

（1）等吸力平衡等吸力平衡即通过控制基质吸力，让试样的含水率等于目标含水率。

为了保证试样与轴向力传感器始终接触，轴压一般大于围压约5kPa左右。

为了试样橡皮膜不发生膨胀，围压比孔隙气压大20kPa，所以非饱和试验中轴压>围压>孔隙气压>孔隙水压。

当反压体积基本不变后说明该过程已经完成。

等吸力平衡（2）等吸力固结等吸力固结时保持孔隙水压和孔隙气压不变，增大围压和轴压对试样施加固结应力。

（3）剪切剪切有应力控制和应变控制两张类型可供选择。

应力控制是保持孔隙水压、孔隙气压和围压不变，以一定的速率增大轴向应力剪切试样；应变控制是孔隙水压、孔隙气压和围压不变，以一定的应变速率剪切试样。

通常情况下采用应变控制。

制定人（签字）：审核人（签字）：三、仪器设备维护保养1．构造和主要技术要求；最大力7KN，最大围压2MPa，最大孔隙气压1Mpa，控制器需要使用纯净水不能使用自来水；定期通电运行。

保持室内清洁干燥。

2．主要运行部位的运行参数和调整范围，如温度、速度、精度、整定值等；无特别要求。

3．常见故障及排除方法；有故障时邀请厂方来解决。

制定人（签字）：审核人（签字）：四、仪器设备检修1．检修周期：使用前检查；每学期检查一次；2．检修项目、内容：主要功能检查；3．检修质量标准，满足使用要求。

标准应力路径三轴测试系统操作说明——安徽建筑工业学院STDTTS系统1.GDSLAB软件操作1.1.打开GDSLAB软件1.2.检查硬件的通讯参数点击Management，出现如下图并点击Object Display，出现系统硬件的连接图，8通道数据采集板Comm Port: 1Baud: 4800Parity: n(此处必须为None，否则无法正常通讯，这一点很重要)Data Bits: 8Stop Bits: 2设置上面的参数后，就开始设置压力/体积控制器 STDDPC V2，包括反压、轴压和围压的通讯参数，点击“Select STDDPC controller”，会弹出“GDS USB controller selection tool ”，然后选择下拉菜单下的文件，从3个控制器的通讯文件选择一个，之后点击“Selected”，系统就会为反压控制器选择通讯文件。

图29为反压控制器通讯设置正常后的状态。

轴向压力/体积控制通讯参数跟反压一样，当反压和轴向控制器选好后，一定要注意控制器与压力室的链接情况。

当三个图标的通讯参数设置好以后，就点击“Read”图标，查看各个传感器是否有读数。

注意，本系统在已经选好通讯文件，一般情况下，如果不出现系统错误，不需要再进行设置，只需要在实验前检查下就可以了。

在每个控制器后面有个序列号，反压为12813，轴压为12811，围压为12809，注意检查控制器与压力室管路连接是否正确。

选择控制的通讯文件STDDPC V2 连接状态1.3.传感器和控制器清零在装土样前，要对传感器和控制器清零1.3.1. 传感器清零，只能在软件上清零点击某个传感器所对应的眼睛图标，会出现对话框，点击Advanced，然后在“Soft Zero Offset”旁边点击“Set Zero”，观察传感器的读数就会变成0。

如果出现很小的波动为正常。

轴向力、孔压和轴向位移传感器清零都是如此。

1.3.2. 控制器清零需要在控制器上操作，否则会造成控制器上显示的读数跟软件显示的不一致。