一、概述 

      “智能真三軸試驗儀”是由一個立方體的土樣，在周圍壓力即大主應力、中主應力、小主應力作用下，通過各種傳感器（力傳感器、位移傳感器、反壓體變傳感器、孔隙壓力傳感器等），利用計算機進行信息采集，并根據(jù)相關的數(shù)學模型進行數(shù)據(jù)處理的一種特殊的土工試驗儀器。該儀器可在等向固結、K₀固結以及在不同的主應力比的條件下進行UU、CU、CD等真三軸試驗。

       智能真三軸實驗儀是在普通三軸的基礎上施加了不同主應力方向上的荷載，同時分別獲得三個方向的應變。在此情況下可以整理出三個方向的應力應變關系和相應的模量及強度指標。

      智能真三軸試驗儀”可分為儀器（硬件）和軟件兩部分組成。

二、儀器部分

1.1主要技術指標

1) 試樣尺寸：70mm×70mm×120mm；     

2) 大主應力：0~3Mpa；

3) 中主應力：0~2Mpa；

4) 小主應力：0~1Mpa；

5) 孔隙壓力U：0~1Mpa；

6) 反壓力：0~0.6Mpa

7) 位移：大主應力方向0~30mm，小主應力方向0~8mm

8) 體變：0~200ml

9) 加荷速率：0.001~20mm/min（數(shù)控無級變速）

10) 傳感器精度：系統(tǒng)誤差小于0.3%

1.2組成部分

1) 真三軸壓力室

真三軸壓力室是試驗的主要核心部分，它是由土樣、土樣底座、土樣帽、的液壓腔、方向的位移傳感器、以及包在土樣外面的乳膠薄膜；壓力室外殼是由耐高壓的有機玻璃圓筒、鋁合金底座、頂蓋、傳壓活塞、活塞套、輸入中主應力的液壓加載系統(tǒng)以及小主應力加載裝置，在壓力室底部裝有孔隙壓力傳感器，同時安裝有各種位移計、主應力、反壓力、固結排水、孔隙壓力等管道，以及各種傳感器電纜相關緊固件接口與閥門。

2) 軸向壓力加荷的控制系統(tǒng)

由步進電機和計算機拖動的一組變速機械裝置組成，通過精密的滾珠絲桿推進加荷平臺向三軸壓力室施加軸向荷載，可進行開環(huán)和閉環(huán)控制的應力式和應變式的三軸試驗。該系統(tǒng)的加荷速率（0.001~20 mm/min)是由步進電機、驅動器、開關電源、單片機控制系統(tǒng)的觸摸屏以及荷重傳感器等組成。

3) 中主應力控制系統(tǒng)

該系統(tǒng)有一組獨立控制的液壓加載裝置。該裝置內(nèi)設有壓力傳感器用于閉環(huán)控制中主應力的大小，并由單片機驅動一個步進電機，且通過流量控制的應力式的液壓筒，連接在壓力室內(nèi)的水囊加壓裝置?？梢韵蛟嚰┘又兄鲬?，并同時測定流量的體積變化，也可以計算出方向的平均位移量。

4) 小主應力控制裝置

該裝置可以氣壓控制也可以液壓控制。氣壓控制由一個進口比例閥提供氣壓源。壓力范圍：0~900Kpa這種方法操作起來方便。

5) 反壓體變系統(tǒng)

反壓力施加主要是解決土樣的飽和問題，當然解決飽和的方法很多：有真空抽氣飽和、水頭飽和、反壓力飽和等方法。

對于一般的粘性土滲透系數(shù)：大于n*10^-7cm/s可以采用反壓力體變系統(tǒng)即液壓控制器，向土樣內(nèi)部一端施加反壓力，但土樣的另一端讓其排水，使土樣的氣泡在循環(huán)水的作用下排除同時可以測量體變。

6) 相關傳感器

相關傳感器主要是指荷重傳感器（10KN/3KN）（軸壓傳感器）、孔壓傳感器、反壓傳感器、中主應力傳感器已經(jīng)4只LVDT位移傳感器等。

軸壓傳感器1個：用于測量大主應力，裝在上橫梁下端；

孔壓傳感器1個：一個裝在壓力室土樣底座下方，以測量土樣底座孔隙水壓力即U下，豎向位移由系統(tǒng)計算得出。