三轴误差
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常规三轴压缩实验系统误差及其影响摘要:三轴剪切试验被认为是测定土的抗剪强度的一种较完善的方法。
与直剪试验相比,三轴剪节试验有以下优点:1、能控制试验过程中试样的排水条件;2、能量测试样固结和排水过程中的孔隙水应力;3、试样内应力分布均匀。
三轴剪切试验能得到不同条件下土的抗剪强度指标和变形参数。
根据试验过程中排水条件的不同,将三轴试验分为不固结不排水剪(UU)、固结不排水剪(CU)和固结排水剪(CD)等三种类型。
关键词:土工试验系统误差1.引言土的强度指标是确定土的承载能力的一个重要指标,因此,准确测定土的抗剪强度指标,对于建筑工程的设计和施工有着很大的意义。
目前,用三轴剪切试验测土的抗剪强度指标是较为普遍的一种方法,而且对于高层建筑,在进行地质勘察时,要求对取出的原状土,用三轴剪切实验来测定土的抗剪强度指标。
随着社会的发展,兴建的高层建筑越来越多,使得三轴剪切实验的应用也越来越广泛,所以,使三轴实验的检测不断地完善有着很大的必要性。
2. 基本原理三轴压缩试验是测定土的抗剪强度的一种方法。
它通常用3-4个圆柱形试样,分别在不同的恒定周围压力(σ3)下,施加轴向压力,即主应力差(σ1-σ3),进行剪切直到破坏;然后根据摩尔-库伦理论,求得抗剪强度参数。
适用于测定细粒土及砂类土的总抗剪强度参数及有效抗剪强度参数。
3. 试验操作三轴剪切试试样为圆柱状。
试验过程中测量以下参数:1、周围压力,2、竖向应力增量q,3、竖向变形量或竖向应变ε1,4、试样底部的孔隙水应力u,5、试样顶部接排水管量测试样排水量,6、反压力。
根据排水条件,三轴试验分为不固结不排水剪试验(UU)、固结不排水剪试验(CU)、固结排水剪试验(CD)三种试验类型。
三轴压缩试验方法适应于细粒土和粒径小于20mm的粗粒土。
不同类型的三轴剪切试验加载过程如下:一组试验通常需三~四个试样,试验加载顺序如下:1、在每个试样的周围施加相同的初始固结应力,待其固结完成后,量测试样轴向变形量和体积变化;2、对各个试样分别施加不同的围压增量作用,在作用期间不允许试样固结排水,量测由产生的孔隙应力u= ;3.1、不固结不排水剪试验(UU):施加竖向偏应q(q自零开始增加,至试样破坏时达到最大值qmax)。
§3.4 精密光学经纬仪的仪器误差及其检验和校正前面几节具体介绍了光学经纬仪的主要部件及其相互关系。
仪器的制造和安装不论如何精细,也不可能完全满足理论上对仪器各部件及其相互几何关系的要求,加之在仪器使用过程中产生的磨损、变形,以及外界条件对仪器的影响,必然给角度测定结果带来误差影响。
这种因仪器结构不能完全满足理论上对各部件及其相互关系的要求而造成的测角误差称为仪器误差。
仪器误差包括三轴误差(视准轴误差、水平轴倾斜误差、垂直轴倾斜误差),照准部旋转误差,分划误差(水平度盘分划误差、测微盘分划误差)以及光学测微器行差等。
本节将介绍这些误差的产生原因,消除或减弱其影响的措施及检验方法。
3.4.1 三轴误差由§3.1知,经纬仪的三轴(视准轴、水平轴、垂直轴)之问在测角时应满足一定的几何关系,即视准轴与水平轴正交,水平轴与垂直轴正交,垂直轴与测站铅垂线一致。
当这些关系不能满足时,将分别引起视准轴误差、水平轴倾斜误差、垂直轴倾斜误差。
1.视准轴误差(1)视准轴误差及其产生原因望远镜的物镜光心与十字丝中心的连线称为视准轴。
假设仪器已整置水平(即垂直轴与测站铅垂线一致),且水平轴与垂直轴正交,仅由于视准轴与水平轴不正交——即实际的视准轴与正确的视准轴存在夹角C ,称为视准轴误差。
如图3—26。
当实际的视准轴偏向垂直度盘一侧时,C 为正值,反之C 为负值。
产生视准轴误差的原因是由于安装和调整不正确,使望远镜的十字丝中心偏离了正确的位置,造成视准轴与水平轴不正交,从而产生了视准轴误差。
此外,外界温度的变化也会引起视准轴的位置变化,产生视准轴误差。
(2)视准轴误差对观测方向值的影响及消除影响的方法视准轴误差C 对观测方向值的影响C ∆为αcos C C =∆ (3-10) 式中:α为观测目标的垂直角。
由C ∆的表达式可知:1)C ∆的大小不仅与C 的大小成正比,而且与观测目标的垂直角α有关。
当α越大时,△C 也越大,反之就越小;当α=0时,C ∆=C 。
3.3经纬仪的三轴误差3.3.1视准轴误差 1产生原因2视准轴误差对水平方向观测的影响⑴水平轴H H ',竖盘位于H 端。
⑵OZ 正确的视准轴所划出的垂直照准平面是M OZT '。
⑶当视准轴有误差C ,并偏向于竖盘一端时(设此时为正,反之为负),视准轴所描绘的是一个园锥面1PM Z O '。
⑷当用正确的视准轴OZ 瞄准目标P 时,垂直照准平面就必需以OZ 为轴(逆)转一个角度C OM M ∆='∠,C ∆就是视准轴误差C 对水平方向观测值的影响。
求C 与C ∆的关系。
以O 为球心,OH 为半径作单位球面,通过H 点作一个大园弧H HPT ',得直角球面三角形ZTP ,按球面三角形正弦公式有:)90sin(90sin sin sin α-=∆C C由于C ∆和C 都是很小的角,可以C C C C ∆=∆=sin ,sin ,得:αcos CC =∆ (3-25) 3视准轴误差对水平方向观测影响的规律⑴C ∆随目标垂直角的增大而增大,当C C =∆=时0α为最小值。
⑵由盘左和盘右的观测方向值求平均值,可以消除视准轴误差对水平方向观测的影响,而得到正确的方向值。
盘左C L L ∆-=0 (3-26)倒镜盘右C R R ∆+=0 (3-27)取盘左、盘右读数的平均数可得到正确的读数)(21R L A += (3-28)4计算2C 的作用一测回中各观测方向2C 互差的大小,在一定程度上反映了观测成果的质量。
3.3.2水平轴倾斜误差 1产生原因2水平轴倾斜误差对水平方向观测的影响⑴H H '仪器水平轴正确位置,视准轴OZ 划出的是个垂直平面M OZ '。
⑵11H H '仪器水平轴倾斜了i 角后的不正确位置,此时视准轴也跟着倾斜i 角后在Z O ',它划出的是个倾斜平面M Z O ''。
⑶以O 为球心,OH 为半径作单位球面。
三轴机床允许的误差
1. 位置精度,三轴机床在加工过程中所能达到的位置精度是一个重要的指标。
通常来说,机床的位置精度受到机床本身结构、导轨、传动系统等因素的影响。
一般来说,机床的位置精度可以通过国际标准ISO 230-1来进行评定,通常要求在几微米到几十微米之间。
2. 重复定位精度,重复定位精度是指机床在多次加工中,同一位置的加工精度能否保持一致。
这个指标也受到机床本身结构、传动系统、控制系统等因素的影响。
在实际应用中,重复定位精度一般要求在几微米到几十微米之间。
3. 直线度和平行度,对于三轴机床来说,轴线的直线度和轴线之间的平行度也是重要的误差指标。
这些误差会直接影响到加工零件的质量和精度。
总的来说,三轴机床允许的误差是一个综合考虑机床精度、使用要求、加工材料等多个因素的结果。
在实际应用中,需要根据具体的加工要求和机床性能来进行评估和控制。
同时,也需要通过定期的维护和保养来保证机床的精度和稳定性。
常规三轴压缩实验系统误差及其影响摘要:三轴剪切试验被认为是测定土的抗剪强度的一种较完善的方法。
与直剪试验相比,三轴剪节试验有以下优点:1、能控制试验过程中试样的排水条件;2、能量测试样固结和排水过程中的孔隙水应力;3、试样内应力分布均匀。
三轴剪切试验能得到不同条件下土的抗剪强度指标和变形参数。
根据试验过程中排水条件的不同,将三轴试验分为不固结不排水剪(UU)、固结不排水剪(CU)和固结排水剪(CD)等三种类型。
关键词:土工试验系统误差1.引言土的强度指标是确定土的承载能力的一个重要指标,因此,准确测定土的抗剪强度指标,对于建筑工程的设计和施工有着很大的意义。
目前,用三轴剪切试验测土的抗剪强度指标是较为普遍的一种方法,而且对于高层建筑,在进行地质勘察时,要求对取出的原状土,用三轴剪切实验来测定土的抗剪强度指标。
随着社会的发展,兴建的高层建筑越来越多,使得三轴剪切实验的应用也越来越广泛,所以,使三轴实验的检测不断地完善有着很大的必要性。
2. 基本原理三轴压缩试验是测定土的抗剪强度的一种方法。
它通常用3-4个圆柱形试样,分别在不同的恒定周围压力(σ3)下,施加轴向压力,即主应力差(σ1-σ3),进行剪切直到破坏;然后根据摩尔-库伦理论,求得抗剪强度参数。
适用于测定细粒土及砂类土的总抗剪强度参数及有效抗剪强度参数。
3. 试验操作三轴剪切试试样为圆柱状。
试验过程中测量以下参数:1、周围压力,2、竖向应力增量q,3、竖向变形量或竖向应变ε1,4、试样底部的孔隙水应力u,5、试样顶部接排水管量测试样排水量,6、反压力。
根据排水条件,三轴试验分为不固结不排水剪试验(UU)、固结不排水剪试验(CU)、固结排水剪试验(CD)三种试验类型。
三轴压缩试验方法适应于细粒土和粒径小于20mm的粗粒土。
不同类型的三轴剪切试验加载过程如下:一组试验通常需三~四个试样,试验加载顺序如下:1、在每个试样的周围施加相同的初始固结应力,待其固结完成后,量测试样轴向变形量和体积变化;2、对各个试样分别施加不同的围压增量作用,在作用期间不允许试样固结排水,量测由产生的孔隙应力u= ;3.1、不固结不排水剪试验(UU):施加竖向偏应q(q自零开始增加,至试样破坏时达到最大值qmax)。
三轴数控铣床几何误差的理论建模及其补偿策略研究三轴数控铣床几何误差的理论建模及其补偿策略研究摘要:随着数字化制造技术的不断发展,三轴数控铣床在现代制造中起到重要的作用。
然而,由于制造和安装过程中的复杂因素,使得数控铣床的几何误差成为影响加工精度和表面质量的主要因素之一。
针对这一问题,本文通过理论建模和补偿策略的研究,旨在提高数控铣床的加工精度和表面质量。
一、引言数控铣床是一种精密机床,其加工精度和表面质量直接影响最终产品的质量。
然而,由于机械结构的制造和装配误差,使得数控铣床的几何误差无可避免。
因此,理论建模和补偿策略研究成为提高数控铣床加工精度和表面质量的重要途径。
二、几何误差的理论建模为了准确描述数控铣床的几何误差,需要建立相应的数学模型。
首先,分析数控铣床的基本结构和运动特性,确定主要误差源,如机床本体误差、导轨误差、传动误差等。
然后,利用误差理论和运动学原理,建立相应的误差模型,如导轨误差模型、变位误差模型等。
最后,通过数值仿真和实验验证,对模型进行修正和优化,以提高模型的准确性和适用性。
三、几何误差的补偿策略基于几何误差模型,可以采取一定的补偿策略来提高数控铣床的加工精度和表面质量。
常用的补偿方法包括软件补偿和硬件补偿。
软件补偿是通过对数控系统的编程和算法调整来实现的,可以根据误差模型提前计算并实时补偿。
硬件补偿是通过对数控铣床的结构和传动系统进行调整和改进来实现的,可以通过调整导轨和传动装置等来减小误差源。
四、补偿策略的研究进展近年来,关于数控铣床几何误差的补偿策略研究取得了一系列进展。
一方面,研究人员利用先进的测量仪器和方法,实时监测和检测数控铣床的几何误差,为后续的补偿提供准确的数据支持。
另一方面,针对不同的误差模型,研究人员通过算法改进和参数调整,提出了一系列有效的补偿策略,并在实际加工中取得了显著的成果。
五、未来的研究方向虽然数控铣床的几何误差补偿策略取得了一定的研究进展,但仍存在一些问题和挑战。
三坐标使用中常见测量误差初步分析摘要:作为一种常见的几何精密测量仪器,三坐标测量在对某些形位的公差进行测量时,在结果的重复性以及准确性方面存在较大的偏差。
鉴于此,本文就三坐标使用中常见测量误差初步分析展开探讨,以期为相关工作起到参考作用。
关键词:数据可靠;测量误差;原理1.坐标测量机的工作原理及主要组成部分通过运转探测系统,测量工件表面坐标的测量系统称为坐标测量系统。
这是ISO标准对坐标测量系统的定义。
任何物体的形状都是由空间点组成的,而所有的几何测量都可以归结为空间点的测量,因此精确进行空间点坐标的采集,是评定任何几何形状及误差的基础。
坐标测量的基本原理是将被测零件放入允许的测量空间,精确地测出零件表面的点在空间3个坐标位置的数值,将这些点的坐标数值经过计算机数据处理,拟合形成测量元素,如圆、圆柱、圆锥等,再经过数学计算的方法得出其形状、位置公差及其他几何数据。
图1为测量机检测零件的工作原理图。
图1测量机检测零件的工作原理图测量机的组成部分主要有:主机、控制系统、测头测座系统、计算机系统。
各部分按照功能来分是相互独立的系统,一套控制系统可以连接不同的主机及测头测座系统。
测量机的基本硬件有多种形式:包括活动桥式、固定桥式、高架桥式、水平臂式、关节臂式。
在现在企业中,80%的测量机都是活动桥式,它结构简单,精度非常高,应用范围广。
(1)测量机控制系统原理及功能控制系统类似于一台电脑的主机,是测量机的控制中枢,主要功能有:控制、驱动测量机的运动、保持三轴同步、速度、加速度控制;对光栅读数进行处理;在有触发信号时采集数据;根据补偿文件,对测量机进行误差补偿;采集温度数据,进行温度补偿;对测量机的工作状态进行检测(形成控制、气压、速度、读数、测头等),采取保护措施;对扫描测头的数据进行处理,并控制扫描;与计算机进行各种信息交流;(2)测头测座系统测头测座系统是数据采集的触发系统,主要功能有:侧头传感器在探针接触点被测点时发出触发信号;控制器根据命令控制测座旋转到指定角度,并控制测头工作方式转换;测座连接测头,可以根据命令(或手动)转换角度方便测量。
三轴误差是指在三维空间中测量或定位时出现的偏差或误差。
它通常用于描述导航、航空航天、机械制造和仪器仪表等领域中的定位或导航系统的精度和准确性。
三轴误差包括以下几个方面:
1. 平移误差(Translation error):指在测量或定位过程中由于位置偏移或位移引起的误差。
它通常以三个坐标轴(X、Y、Z轴)上的位移或偏差来表示。
2. 旋转误差(Rotation error):指在测量或定位过程中由于角度旋转偏差引起的误差。
它通常以绕三个坐标轴(X、Y、Z轴)的旋转角度来表示。
3. 尺度误差(Scale error):指在测量或定位过程中由于尺度缩放或放大引起的误差。
它可以表示为测量结果与实际尺寸之间的比例关系。
经纬仪的三轴误差
经纬仪的三轴误差分为水平轴误差、垂直轴误差和方向轴误差。
水平轴误差是指经纬仪在水平方向上的测量误差,主要影响仪器的水平准确性。
这种误差可能由于仪器本身的制造缺陷或使用不当等原因引起。
垂直轴误差是指经纬仪在垂直方向上的测量误差,主要影响仪器的垂直准确性。
造成这种误差的原因可能包括仪器的垂直度不准确或者使用不当。
方向轴误差是指经纬仪在方向上的测量误差,主要影响仪器的方向准确性。
这种误差可能由于仪器本身的方向度不准确或者使用不当等原因引起。
三轴误差的存在会对经纬仪的测量结果产生影响,因此在使用和校准经纬仪时,需要注意这些误差,并采取相应的措施进行校正,以确保测量结果的准确性。