模拟剪应力产生用什么仪器

❶ 双千斤顶法直剪试验的具体内容及原理是什么为什么要用双千斤顶而不是一个或多个

竖直方向、水平方向各一个千斤顶，竖直方向千斤顶施加的力模拟试验土体上方土的自重应力；水平方向千斤顶施加的力为模拟剪应力，记录最大水平推力读数，计算模拟剪应力；使用二乘法计算粘聚力、抗剪强度

❷ 三轴剪切试验分为哪三类

(1)不固结不排水剪（UU试验）。

(2)固结不排水剪（CU试验）。

(3)固结排水剪（CD试验）。

不同的试验方法，所测得的指标是有差别的，应根据工程的实际情况具体分析，以选择基本符合实际工程受荷情况的试验方法。

仪器设备：

1)常用的三轴仪，按施加轴向压力方式的不同，分为应变控制式和应力控制式两种。

2)应变控制式三轴仪。包括压力室、试验机、施加周围压力和垂直压力系统、体积变化和孔隙压力量测系统等。

3)附属设备：击实简、饱和器、切土盘、切土器和切土架、分样器、承膜筒、天平、量表、橡皮膜等。

(2)模拟剪应力产生用什么仪器扩展阅读

三轴剪力仪的核心部分是三轴压力室，并配备有轴压系统、侧压系统和孔隙水压力测读系统等。试验用的土样为圆柱形，其高度与直径之比为2〜2.5。试样用薄橡皮膜包裹，使土样的孔隙水与膜外液体（水）完全隔开。

在给定的三轴压力室周围压力作用下，不断加大轴向附加压力，直至试样被剪破按莫尔强度理论计算剪破面上的法向应力与极限剪切应力。

三轴剪切试验结果可以确定土壤的抗剪强度指标内摩擦角和黏结力。与直剪试验比较，三轴试样中的应力分布比较均匀，可供在复杂应力条件下研究土壤的抗剪强度特性。

❸ 直接剪切试验的剪切实验

（1）本试验方法适用于细粒土。
（2）本试验所用的主要仪器设备，应符合下列规定：
① 应变控制式直剪仪：由剪切盒、垂直加压设备、剪切传动装置、测力计、位移量测系统组成。
② 环刀：内径61.8mm，高度20mm。
③ 位移量测设备：量程为10mm，分度值为0.01mm的百分表或准确度为全量程0.2 %的传感器。
(3) 慢剪试验，应按下列步骤进行:
①原状土试样制备，应按“试样制备”第4条的步骤进行，扰动±试样制备按“试样制备”第6条的步骤进行，每组试样不得少于4 个。
②对准剪切容器上下盒，插入固定销，在下盒内放透水板和滤纸，将带有试样的环刀刃口向上，对准剪切盒口，在试样上放滤纸和透水板，将试样小心地推入剪切盒内。
注：透水板和滤纸的湿度接近试样的湿度。
③移动传动装置，使上盒前端钢珠刚好与测力计接触，依次放上传压板、加压框架，安装垂直位移和水平位移量测装置，并调至零位或测记初读数。
④根据工程实际和土的软硬程度施加各级垂直压力，对松软试样垂直压力应分级施加，以防土样挤出。施加压力后，向盒内注水，当试样为非饱和试样时，应在加压板周围包以湿棉纱。
⑤施加垂直压力后，每1h测读垂直变形一次。直至试样固结变形稳定。变形稳定标准为每小时不大于0.005mm。
⑥拔去固定销，以小于 0.02mm/min 的剪切速度进行剪切，试样每产生剪切位移0.2～0.4mm测记测力计和位移读数，直至测力计读数出现峰值，应继续剪切至剪切位移为4mm时停机，记下破坏值,当剪切过程中测力计读数无峰值时，应剪切至剪切位移为6mm时停机。
⑦当需要估算试样的剪切破坏时间，可按下式计算：
tf=50t50
式中： tf—— 达到破坏所经历的时间(min)
t50—— 固结度达50%所需的时间(min)
⑧剪切结束，吸去盒内积水，退去剪切力和垂直压力，移动加压框架，取出试样，测定试样含水率。
(4) 剪应力应按下式计算：
式中 —— 试样所受的剪应力(kPa)
R —— 测力计量表读数(0.01mm)
(5) 以剪应力为纵坐标，剪切位移为横坐标，绘制剪应力与剪切位移关系曲线 ，取曲线上剪应力的峰值为抗剪强度，无峰值时，取剪切位移4mm所对应的剪应力为抗剪强度。
(6) 以抗剪强度为纵坐标，垂直压力为横坐标,绘制抗剪强度与垂直压力关系曲线，直线的倾角为摩擦角，直线在纵坐标上的截距为粘聚力。 砂类土的直剪试验：
(1) 本试验方法适用于砂类土。
（2） 本试验所用的主要仪器设备，应与本标准第2条相同。
（3） 砂类土的直剪试验，应接下列步骤进行：
①取过2mm筛的风干砂样1200g，按“试样制备”第5条的步骤制备砂样。
②根据要求的试样干密度和试样体积称取每个试样所需的风干砂样质量，准确至0.1g。
③对准剪切容器上下盒,插入固定销，放干透水板和干滤纸。将砂样倒入剪切容器内，拂平表面，放上硬木块轻轻敲打，使试样达到预定的干密度，取出硬木块，拂平砂面。依次放上干滤纸、干透水板和传压板。
④安装垂直加压框架，施加垂直压力，试样的剪切速度为0.8mm/min，使试样在3～5min内剪损

❹ 土工试验仪器的土工试验仪器

室内土工试验所需要使用的仪器通常技术要求很高。目前国内厂家生产的土工试验仪器主要用于教学，达不到科研水品，研究型的土工仪器主要靠进口，而进口品牌中品质较好的是英国产土工仪器。英国GDS就是一个老牌的土工试验仪器提供者。
GDS高级土工试验仪器
英国GDS土工试验仪器目前在中国使用最多，至少超过100家著名高校和科研院所正在使用GDS，科研成果很多，GDS是国内科研级土工仪器第一品牌。
土工试验仪器种类包括：
（1）静三轴仪
MINIDYN 电机控制的静三轴试验系统
GDSTAS 自动三轴试验系统
STDTTS 标准应力路径三轴试验系统
（2）动三轴仪
ELDyn 商业型动态三轴试验系统
DYNTTS 电机控制的动三轴试验系统
（3）大型三轴仪
LDCTTS 大型试样循环三轴试验系统
（4）真三轴仪
动静态真三轴测试系统TTTS
（5）可燃冰三轴仪
可燃冰低温高压三轴测试系统
（6）非饱和土试验仪器
UNSAT 非饱和土三轴仪
GDSBPS饱和/非饱和土反压直剪仪
1D-SDSWCC 应力相关的土水特征曲线压力板仪
3D-SDSWCC双压力室应力相关土水特征曲线三轴仪
（7）空心圆柱系统
SS-HCA 空心圆柱扭剪仪
（8）共振柱
RCA 共振柱测试系统
（9）固结仪
GDSCTS 高级固结试验系统
（10）剪切试验仪器
STDSS 标准单剪试验系统
EMDCSS 电机控制的动态循环单剪试验系统
ADVDCSS 组合式高级动态循环单剪试验系统
GDSADS 自动直剪系统
GDSBPS反压剪切仪
环剪仪
(11)弯曲元
BES 弯曲元件试验系统
(12)土工试验软件
GDSLAB 控制和数据采集软件
GDSLAB Reports 三轴试验报告生成软件
GDSRCA共振柱试验软件
GDSBES弯曲元件控制及数据采集软件
GDS仪器设计精巧，解决了传统三轴仪等土工仪器长期存在的问题。欧美大地独家代理。

❺ 直剪仪为什么做剪切实验到一半突然停止了

一、试验目的
直接剪切试验是测定土的抗剪强度的一种常用方法，即测定土的粘聚力 和内摩擦角，为地基承载力计算及地基、斜坡稳定性分析提供参数。
二、基本原理
试验的原理是根据库伦定律，土的内摩擦力与剪切面上的法向压力成正比，采用4个相同试样为一组, 分别在不同的垂直压力下，沿固定的剪切面直接施加水平剪力进行剪切，得其剪坏时的剪应力，即为抗剪强度。 然后，根据剪切定律确定土的抗剪强度指标：内摩擦角和粘聚力值。
直接剪切仪按施加剪力方式的不同，可分为应变控制式和应力控制式两种。应变控制式是通过弹性钢环变形控制剪切位移的速率；应力控制式是通过杠杆用砝码控制施加剪应力的速率，测相应的剪切位移。目前，常采用应变控制式。应力控制式，施加砝码时易引起冲击力，使用不多，只适宜作慢剪或长期强度试验。
按土样在荷重作用下压缩及受剪时的排水情况不同，试验方法可分为三种：
（1）快剪法（或称不排水剪）：即在试样上施加垂直压力后，立即加水平剪切力。在整个试验中，不允许试样的原始含水率有所改变（试样两端敷以隔水纸），即在试验过程中孔隙水压力保持不变（3~5min内剪坏）。
（2）慢剪法（或称排水剪）：即在加垂直荷重后，使其充分排水（试样两端敷以滤纸），在土样达到完全固结时，再加水平剪力；每加一次水平剪力后，均需经过一段时间，待土样因剪切引起的孔隙水压力完全消失后，再继续加下一次水平剪力。
（3）固结快剪法：在垂直压力下土样完全排水固结稳定后，以很快速度施加水平剪力。在剪切过程中不允许排水（规定在3~5min内剪坏）。
由于上述三种试验方法的受力条件不同，所得抗剪强度值也不同。因此，必须根据土所处的实际应力情况来选择试验方法。本节主要介绍快剪法。
直接剪切试验不能严格控制排水条件，以土样所受的总应力为计算标准，故所得强度为总应力强度。施加某一垂直压力后，逐渐施加水平剪应力，同时测得相应的剪切位移，直至土样被剪坏为止。通常以剪应力的最大值（峰值）或稳定值作为抗剪强度，如无明显变化，以剪切位移等于6mm的剪应力值作为土的抗剪强度。
三、仪器设备
1、直接剪切仪：DJY四联等应变直剪仪（ 图5-1、5-2），由剪切盒、垂直加压设备、剪切传动装置、速率控制箱、测力计以及位移量测系统组成。
2、环刀：内径6.450px，高2.0
3、其它：天平、切土刀、毛玻璃板、凡士林、滤纸或蜡纸、秒表、钢丝锯等。

❻ 残余应力的测试仪器

残余应力分析仪
其原理是基于著名的布拉格方程2dsinθ=nλ ：即一定波长的X射线照射到晶体材料上，相邻两个原子面衍射时的X射线光程差正好是波长的整数倍。通过测量衍射角变化Δθ从而得到晶格间距变化Δd，根据胡克定律和弹性力学原理，计算出材料的残余应力。
应力方程
根据弹性力学理论, 在宏观各向同性晶体材料上角度φ和ψ（见图1）方向的应变可以用如下方程表述：
（图1）
正应力和剪切应力
应力分量σφ和τφ为方向Sφ上正应力和剪切应力：
含剪切应力的应力方程和曲线
如果在垂直于试样表面上的平面上有剪应力存在（τ13≠0和/或τ23≠0），则εφψ与sin2ψ的函数关系是一个椭圆曲线，在ψ> 0和ψ<0是图形显示为“ψ分叉”（见图3）。如果σ33不等于零, 则sin2ψ斜率与σφ-σ33成正比。在这种情况下，方程（4a）变为：
（图3）

❼ 应力控制式和应变控制式直剪仪有什么不同特点

仪器主要用于测定土的抗剪强度，通常采用四个土样，分别在不同垂直压力下（400Kpa,300Kpa、200Kpa、100 Kpa、50 Kpa可选），施加水平力进行剪切以求得破坏时的剪应力，然后根据库仑定律确定土的抗剪强度参数，内摩擦角和凝聚力。

2技术指标编辑
1. 试件面积: 30cm2 x 2cm(H)
2. 杆杠比: 1:20;
3. 垂直分级加荷: 50﹑100﹑200﹑300﹑400kPa (可选择不同载荷)
4.剪切速度：0.001-2.4mm/min
5. 水平载荷: Max. 1.2kN

❽ 高分子材料分析一般可用哪些仪器(至少五种)请结合实例叙述

1. 熔融指数测定仪：主要用来测量塑胶材料加工时的流动性；指单位时间，指定压力、温度下熔化成塑料流体，然后通过一定直径的圆管流出的质量。其值越大，表示该塑胶材料的加工流动性越佳，反之则越差。
2. 凝胶渗透色谱（GPC）：测量高分子的分子量。
3. 差示扫描量热仪（DSC）：检测样品本身的热物理性质随温度或时间的变化，主要可以探究高分子材料的玻璃化转变温度。这个是塑料和橡胶使用的最主要参数之一。
4. 动态热机械分析仪 （DMA）：测试材料机械性能和黏弹性能的重要方法，例如热塑性材料、热固性树脂、弹性体等等。采用不同变形模式中的一种（弯曲、拉伸、剪切与压缩）对样品定期施加应力。测量模量与时间或温度的函数，并且能提供相变信息。可以测量高分子材料模量、玻璃化转变温度等性质。
5. 热机械分析（TMA）:通过热机械分析进行简便可靠的热膨胀系数测定。除了提供样品的膨胀系数外，TMA也能够测试DSC不能明显检测到的玻璃化转变，如高纤维添加量的材料。
其他还有万能力学试验机（测各种机械性能，如拉伸、压缩）、维氏硬度机、扫描电子显微镜（看微观形貌）、流变仪（转子型、椎板型，不同仪器的测不同的流变学性质）、X射线光电子能谱技术（XPS）（看表面元素分析）、显微镜（观察高分子晶型等等）、小角激光光散射（看高分子结晶情况）、核磁共振仪（分析化学结构）、傅里叶红外（化学结构）、电阻仪（高分子导电性）、原子力显微镜、椭偏仪（测折射率和薄膜厚度）、表面张力测试仪（高分子材料表面亲疏水性）

❾ 如何上好实验课---土的直接剪切实验

我们今天要做的实验是土的直接剪切实验，简称为直剪实验。

一、我们首先来看看实验目的。是为了测定土体的抗剪强度指标，C和φ两个指标，他俩决定了土体的抗剪强度大小。这时候我要问一下大家了，黏聚力和内摩擦角的含义大家清楚吗？如果你不清楚，今天我们的实验你会做的稀里糊涂， 提问:大家回忆一下这两个指标的含义，其中黏聚力主要指土体之间的吸引力和胶结作用，而内摩擦角他是指土体相互滑动需要克服的滑动摩擦力和咬合摩擦力。土颗粒之间是相互嵌入和咬合在一起的，这时候土体相互滑动就需要克服滑动摩擦力和咬合摩擦力，这两者我们用内摩擦角来描述。内摩察角越大，那么土体的强度越高。通过这两个抗剪强度指标，可以为计算地基承载力提供强度指标，此外还可以评价土体的稳定性、确定基坑的放坡坡度等作用。

二、我们弄清楚这两个指标的含义和作用了，接下来会我们来看一看用什么样的实验方法来测。实验的方法很多，其中直接剪切实验，是测定这两个指标比较简单的方法。

三、那么直接剪切实验是如何测出来这两个指标的呢？我们一起来看看直接剪切实验的原理。（讲解剪切盒图）这是我们实验所用的剪切盒，分为上下两个部分，上剪切盒和下剪切盒，在剪切盒内我们放入土样，土样正好处于上下剪切盒中间，土样高2厘米，横截面积是30平方厘米。在剪切盒右侧有一个钢环，钢环的作用是测定土样所受到的剪应力。再看剪切盒底部，是一组滑轮，这样剪切盒可以在水平方向滑动。我们在做实验的时候，在土样上方有一个法向应力σ，接下来我们在下剪切盒施加一个剪力，剪力慢慢增加，在上下剪切盒的接触面上土样会发生剪切变形，变形的同时将剪力传到右侧的钢环上，钢环上所受到的力就是剪切面上的剪力，那么我们只要测定出钢环的压缩量，已知钢环的压缩系数，两者相乘我们就可以求出剪应力。

好的，简单来说，我们加了一个法向应力，然后再下剪切盒慢慢增加剪力，达到破坏的时候我们就得到一个剪应力。接下来如果我们重新装土样，同时增加法向应力，重新进行剪切，我们会得到一个新的剪应力，大家想一想这个剪应力是刚才的减少还是增大呢？是不是增大呢，很好理解，增加了法向应力，我们知道压力越大，摩擦力越大，所以我们会得到一个更大的剪应力。依次类推，我们再继续增大法向应力，一个法向应力我们就可以求出一个相应的剪应力。我们一共做出四组法向应力和剪应力，建立抗剪强度坐标系，横坐标是法向应力σ，纵坐标是剪应力τ，将这四个点用直线连起来，这个直线方程是τ＝c+σtanφ，也就是我们学过的库伦抗剪强度定律，c是直线与纵坐标的截距，即为我们要求的粘聚力，而tanφ是直线方程的斜率，用反三角函数arctan就可以求出内摩擦角φ。

四、接下来我们来看看，直剪实验所需要的设备仪器，有直剪仪、环刀、百分表等等。

五、具体怎么操作呢？大家来到我这边，围成一圈，我们用第一组的直剪仪，来给大家演示一下操作步骤。

1.第一步制备土样，取样方法我们都已经学会了，等下大家去对面教室取土样。

2.第二步我们对准上下剪切盒，插入固定销钉。将土样慢慢推入盒内。

3.转动手轮，使得剪切盒与钢环接触，百分表调零。

4.加载。我们分别加载四次，第一次加1.275kg的砝码，对应的法向应力为50kpa，第二再累加一个1.275，对应的是100。

5.加载之后，我们拔掉固定销钉，以每分钟6转的速率旋转手轮，大约需要20转，3-5分钟剪坏土样。剪切破坏的标准是钢环中的百分表读数不再增大，或者有显著后退，表示土样已经剪切破坏了。

6.实验结束后，倒转手轮，移去垂直荷载，将仪器清理干净。

好了，以上就是我们这次实验的主要内容，我们在回顾一下，我们通过这次实验课的内容，要清楚两个抗剪强度指标的含义和作用，掌握直接剪切实验的操作步骤，通过法向应力、剪应力、库伦方程，确定直线的截距和斜率，从而得出黏聚力和内摩擦角。

❿ 三联中压固结仪是什么仪器

三联中压固结仪融合机械，电子技术，自动控制技术于一体，可进行各种固结试验，自动完成加卸荷及数据采集功能，可以完全取代传统杠杆式固结仪。试验过程全电脑控制，仪器性能已全面超过国内同类仪器，达到和接近国际同类产品。新型精密气压力控制器，16位标准按键，能够自动提供高精度压力，为固结仪提供高中低压力。采用485系统总线设计，反馈速度快，并且克服232总线传输距离短缺陷；仪器结构简单，体积小，重量轻，密封性好，适合野外现场使用；试验过程微机控制，安装便捷，操作简单；位移传感器采用最新的数字化百分表，使得系统测量更加准确，可靠；可以同时控制多台固结仪。