GCTS动静真三轴仪
三轴仪使用说明
TSZ型全自动三轴仪操作步骤
1、按照规范要求制备不少于3个原状土试样或扰动土试样。
2、称试样质量，并取切下的余土测定其含水量。
3、在压力室底座上依次放上不透水板、试样及不透水试样帽，将橡皮膜用承膜筒套在试样外，并用橡皮圈将橡皮膜两端与底座及试样帽分别扎紧。
4、将压力室罩顶部活塞提高，安放压力室罩，将活塞对准试样帽顶部中心，旋紧压力室罩。
5、在微机上启动“土工试验微机数据采集处理系统”软件，在“采集”菜单中选择三轴试验。
6、输入试验参数。
试验编号和土样编号同组保持不变。
一般取：试样高度：8.00，试样直径：.3.91，轴向应变：20，加荷级数：1，采样步长：0.2，试验方法：UU，剪切速率：1，围压：100。
7、在显示屏黄色压力室处点击“开始注水”，向压力室加注纯水，待顶部排气孔有水溢出时，点击“停止操作”，拧紧排气孔螺旋。
8、在绿色框内点击“开始试验”，仪器首先进行自检，然后施加周围压力，并开始剪切试验，按语音提示进行。
9、试验完成后，语音提示试验结束，自动卸除围压。
点击黄色压力室处“开始抽水”，待水抽空后，点击“停止操作”，取下压力室罩，取下试样，准备安装下一个试样。
10、以后的试验仅改变“围压”一项，其他参数和试验步骤不便。
依次完成3～4个试样的剪切试验。
三轴仪实验操作
3、放下储水瓶
六、主机
1、打开阀门
2、打开排气阀
3、排水（待压力室水排净）
4、拧开压力室底端三个螺栓
5、取土样
6、将手轮挂到手动挡，向右摇动，使轴与测力环完全脱开，不能超过下限
7、实验结束，拔掉电源。
七、打扫实验室，清理仪器！
CU实验前准备
排气首先在压力室底座上安装排水加压帽
8、拧紧手轮上螺钉，使手轮不能转动
9、按“启动/停止”键（下限、启动指示灯亮，待压力稳定，启动指示灯亮）。
四、主机
1、将手轮挂上档（手轮转不动）
2、摇动手轮调整档位
3、将两块百分表指针归零
4、将开关拨到“升”键（开始工作）
5、记读数
6、将开关拨到“停”键（表示停止），不能拨到“降”
五、控制仪
1、按“启动/停止”键（表示停止，启动指示灯灭）。
10、均匀拧紧压力室螺栓。
11、打开阀门，待压力室水注满从排气孔溢出，拧紧排气孔螺钉，将号阀门旋转180度。
三、控制仪
1、打开电源开关（冬天/梅雨季节预热5-10min）
2、按围压清零键
3、按预置键
4、按“十”号键（按出2）
5、按“个”号键（按出1）
6、按预置键（表示确定）
7、将 左边手轮向右转，使上端压力表指针接近0.2.
排完气后，向两根玻璃管里注水，使水与压力室里的土样中的平齐。
下面操作试验开始，与做UU试验相同。
只是等围压稳定后，再等待孔压稳定（记下孔压的稳定数），打开3阀门，等待消散应力（记下最后的消散数字），关闭3阀门，开始剪切（与围压剪切一样）。
1. 先排1阀门的气（同围压一样）
GCTS STX系列动三轴软件操作流程
1．打开SCON控制与数据采集仪电源，等待大约20秒，Interlock指示灯熄灭，Control指示灯点亮。
2．打开CATS软件，使用用户名登录。
3．点击“液压泵”，再点击“低压”或者“高压”，使液压泵开始运转。
4．点击“输出功能”，输出选择“Axial Actuator”，反馈选择“Axial Displacement”，点击“重设”按钮，最后点击“打开”，使轴向伺服器开始工作。
5．输出选择“Cell Pressure”，反馈选择“Cell PVC Position”，点击“重设”按钮，最后点击“打开”，使围压伺服器开始工作。
6．输出选择“Back Pressure”，反馈选择“Back PVC Position”，点击“重设”按钮，最后点击“打开”，使反压伺服器开始工作。
7．PVC选择“PVC2：Back PVC”。
如果反压容器中的水不多，点击“到容器”，再点击“再次充入”，充水结束后，点击“到压力室”。
8．孔压管路排水。
点击“输出功能”，选择“Back Pressure”，反馈选择“Back PVC Position”，然后手动点击上箭头，给管路、顶帽和底座排气。
9．安装试样和三轴室。
安装试样，并安装好三轴室，并把三轴室安置到适当的位置。
10．三轴室注水。
点击“PVC状态”，PVC选择“PVC1：Cell PVC”，点击“到压力室”，选择“自动再次充入/切断”，点击“再次充入”。
然后点击“输出功能”，输出选择“Cell Pressure”，反馈选择“Cell Pressure”，设置20kPa围压。
自动给三轴室注水。
当压力室水快满时，从Cell pressure反馈换成Cell PVC Position，然后点击上箭头，使容器充满水，并在“PVC状态”中，不选择“自动再次充入/切断”。
11．给三轴室充水后，如果围压容器中的水不多，在“输出控制”反馈选择“Cell PVC Position”，在“PVC状态”中点击“到容器”，再点击“再次充入”，充水结束后，点击“到压力室”。
gdstts 应力路径三轴仪工作原理
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。
GCTS岩石力学试验系统简介
使用三十多年，仍保持好的稳定 200°C，且超声波测试可同时监测轴向和横
性；一体化的刚性框架，保证单 向波速变化；渗透测试功能木块较优秀，具
轴与三轴试验的全应力应变曲线 有防腐孔隙流体处理模块：用于盐水等腐蚀
；缺点：渗透模块功能不具备抗 性液体，连接孔压增压器和岩石三轴压力室
腐蚀特性。没有真三轴模块
140MPa
210MPa
温度
200°C
200°C
拉伸荷载
2300KN
200KN
Φ100×L200mm，Φ50×L100mm（可 试件直径范围从25mm到 试样尺寸 兼容100mm以内其他直径尺寸的岩 100mm，高度为直径的2倍
样）
渗透率测量 范围
1×10-16 ~5×10-20m2做渗透和蠕变实验 时，可以做声波和声发射测试，检 测波速变化，同时采集声发射信号
快速脉冲衰减渗透测试法可 达10-20m2
参数对比
AE系统
超声波系 统
常规试验
岩石三轴声波声发射一体化测试系统（川 大MTS没有），可以实现岩石单轴、三轴试 验等试验过程中的声波、声发射及动态弹 模、泊松比，应力与应变等信息的同步测 试，实时采集各类信号的能量、幅值、计 数、频率等参数，岩石声发射位置的定位 ，评价岩体损伤破裂趋势及状态，可以一 次性、多通道地同步采集岩石声波、声发 射信息，可用于微振监测、岩爆监测、岩 石强度测试、岩石裂纹扩展三维定位分析 ，实现岩石破裂过程中声发射震源位置的 准确定位，监测岩石破裂过程中的纵波、
GCTS差应变曲线分析测试仪（DSA-12）用于测试受压条件下的方形岩石试件，以确定其原位应力 状态。使用DSA-12可以得到裂缝闭合的裂缝孔隙分布特性以及在其它参数中用到的裂缝闭合压力 的裂缝方向。DSA-12提供12个高精度的能承受140MPa压力的LVDT电缆出口密封件，将压力室内 的电缆引出压力室。
yantubbs-GCTS STX系列动三轴软件操作流程
1．打开SCON控制与数据采集仪电源，等待大约20秒，Interlock指示灯熄灭，Control指示灯点亮。
2．打开CATS软件，使用用户名登录。
3．点击“液压泵”，再点击“低压”或者“高压”，使液压泵开始运转。
4．点击“输出功能”，输出选择“Axial Actuator”，反馈选择“Axial Displacement”，点击“重设”按钮，最后点击“打开”，使轴向伺服器开始工作。
5．输出选择“Cell Pressure”，反馈选择“Cell PVC Position”，点击“重设”按钮，最后点击“打开”，使围压伺服器开始工作。
6．输出选择“Back Pressure”，反馈选择“Back PVC Position”，点击“重设”按钮，最后点击“打开”，使反压伺服器开始工作。
7．PVC选择“PVC2：Back PVC”。
如果反压容器中的水不多，点击“到容器”，再点击“再次充入”，充水结束后，点击“到压力室”。
8．孔压管路排水。
点击“输出功能”，选择“Back Pressure”，反馈选择“Back PVC Position”，然后手动点击上箭头，给管路、顶帽和底座排气。
9．安装试样和三轴室。
安装试样，并安装好三轴室，并把三轴室安置到适当的位置。
10．三轴室注水。
点击“PVC状态”，PVC选择“PVC1：Cell PVC”，点击“到压力室”，选择“自动再次充入/切断”，点击“再次充入”。
然后点击“输出功能”，输出选择“Cell Pressure”，反馈选择“Cell Pressure”，设置20kPa围压。
自动给三轴室注水。
当压力室水快满时，从Cell pressure反馈换成Cell PVC Position，然后点击上箭头，使容器充满水，并在“PVC状态”中，不选择“自动再次充入/切断”。
11．给三轴室充水后，如果围压容器中的水不多，在“输出控制”反馈选择“Cell PVC Position”，在“PVC状态”中点击“到容器”，再点击“再次充入”，充水结束后，点击“到压力室”。
GCTS岩石超声波速测试系统
GCTS超声波速测试系统特点●自动压缩和剪切波速测量●可测试土体、岩石、沥青和混凝土试件●数字化控制脉冲发射和接收●先进的软件，包括采集，分析，储存，绘图和报告功能●0-10 VDC输出，对应于P波和S波速度，可以与外部数据采集系统连接●可以将传感器埋入底座中，用于测试三轴中土体和岩石的波速描述实验室进行的超声波速测量是用来研究在模拟在现场剪切条件下的地质材料的弹性状态。
超声测试是一种无损的检测方法，可以得到压缩波（P波）和剪切波（S波）的波速信息，这些波速用来计算动弹性常数，如泊松比、杨氏模量（E）、体积模量（K）和剪切模量（G）。
GCTS超声波速测试系统是一个“交钥匙”系统，包括进行实验室试件的超声波速测量的所有部件。
系统也可以获得单个测量结果或者预设次数的多个测量结果，和其他测试参数。
GCTS超声波速测量系统进行数字化测量压缩和剪切波速和存储波形。
这个系统使用了一个计算机板用于高速数据采集，一个尖端的计算机软件进行数据分析。
计算机软件集成在GCTS软件环境中。
脉冲幅度、采样率、输入增益、脉冲极性和波形增强可以有计算机软件来控制，同时波形显示在计算机的屏幕上。
“脸对脸”的压盘修正可以输入到软件中，这样可以同时计算剪切波速和压缩波速。
数据存储在硬盘中以备使用软件进行进一步的分析。
操作者可以通过软件察看原始数据和波形的频谱。
在原始数据上使用波形滤波、波形筛选度数、带通频率选择（低/高）、抑制频带（dB）和转换带宽（kHz）来得到“过滤后”的波形，这对于处理“原始”波形是非常方便的。
GCTS 超声波速软件可以用于各种模拟现场剪切条件或者“bench”测试（即，在试件上没有施加额外的应力）的实验室测试系统。
模拟现场剪切条件的系统包括三轴室和真三轴室，也可以用于现场测试。
系统也包括一个综合数据采集系统来记录其他的测试参数，如载荷和变形。
ULT-100系统使用快速脉冲发生器给超生传感器提供激励，和一个超高速模数转换器来存储结果波形信号。
动三轴试验步骤和注意事项
动三轴试验操作步骤：第一阶段：启动试验机及控制程序1 开启电源总控制开关、液压源开关和空压机开关。
2 启动电脑和试验系统控制器，待CONTROL灯亮起变成黄色后，系统开始工作。
3 打开软件C \ 桌面\ GCTS，登录密码默认(或GCTS)。
4 点击“液压源”开始工作，使用“低压”工作状态。
第二阶段：启动各传感器并设定系统进入工作状态1 点击“输出功能”，分别启动轴向伺服系统、围压传感器、反压传感器，Axial Actuator，Cell pressure，Back pressure，这个过程中反馈方式全部采用“位移控制”，步骤为“重设—打开”，此时，“打开”灯变为绿色。
2 PVC(分别为孔压、反压和围压的缩写)选择，命令系统将压力指向“压力室”。
这个过程中，有两点需要注意，当反压器中水不多时，点击“到容器”，进行“再次充水”，待结束后，到“压力室”；另外，为避免出现压力外泄，检查压力阀门处于“关闭”。
3 检查管路中是否有气泡，点击“输出功能”，选择反馈“Back pressure”，输入10kPa反压，见水溢出后关闭阀门。
或者：围压、反压控制器管路排气①反压管路排气：A、反压管路C、开始时，管路里会有气体排出，当管路排出完全为水时（如图所示），停止“B”步骤中的点击，停止排气；B、在“输出功能”对话框中，输出和反馈设置如上图所示，然后点击向上的“设置-点”箭头，水会从与反压控制器连接的管路里排出；D、反压管路排气完成后，将反压管连接到底座上的相应阀门连接头；②围压管路排气A、围压管路B、在“输出功能”对话框中，输出和反馈设置如上图所示，然后点击向上的“设置-点”箭头，水会从与围压控制器连接的管路里排出；C、开始时，管路里会有气体排出，当管路排出完全为水时（如图所示），停止“B”步骤中的点击，停止排气；第三阶段：安装试样和三轴室1 砂样的安装：(1) 砂样的安装宜控制总容重和分容重分三层( 38mm试样)—四(70mm试样)层，以距样桶顶端一定距离时靠自重装入样桶(砂雨装样)，不需在仪器上击实。
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GCTS动/静三轴测试系统
SPAX-1000&2000
特点& 规格
●立方体试样75 x 75 mm x150 mm（高）
●SPAX-2000可分别施加5 MPa & 2 MPa的最大主应力和中主应力●SPAX-1000可分别施加1 MPa & 1 MPa的最大主应力和中主应力●可以独立地在三个轴上分别进行应力或应变的闭环数字伺服控制
●前后铰链门旋转开启,安装试样方便,
●内置的荷重传感器固定在上端和两个侧向加压板上。
●特别适合做Ko固结试验
●可根据用户需要来定制系统
●可升级进行非饱和土测试
描述
真三轴测试系统包括四个配有LVDT 传感器的液压加载滑块，所以每个加载板可以由电脑进行独立控制。
可以是应力或应变反馈控制。
这种配置可以分别保持试样的几何中心静止不变，并把加载板和试样的之间的摩擦降至最低。
通过把一个LVDT传感器安装在液压加载板上，作为“主动”传感器，位置相对的LVDT就是“从动”传感器，这样就可以获得以上的配置。
“主动”传感器可以以一定的速率控制变形，包括0速率，而“从动”传感器可以自动安排变形到一定量。
每个水平加载压头内部安装了一个内置力传感器，因为在顶部和底部的透水石上可以会有显著的底板摩擦，特别当试样具有显著的不均匀性时，会更加明显。
在底部垂直加载器上的力传感器可以被忽略，这是因为侧面的加载板十分平滑，并且可以通过润滑使得在这个方向上的底板摩擦变得微不足道。
可以测量试样顶端和底端的孔隙水压力。
可以通过压力的流体压力来施加三个轴向上的应力和应变。
用一个体变装置测量和控制这个方向上的应变。
用户也可以选择接近传感器来测量该方向上的变形。
本介绍前面的图片是带有液压加载活塞的压力室和在压力室内的试样。
试样的横断面尺寸是75 mm x 75 mm,，高度为150 mm。
压力室的“前”，“后”门被铰接，所以试样的存取十分方便。
每扇门都有坚固的玻璃窗或者是树脂窗可
以用来观测试样。
密封是通过一个O形环凹槽和每扇门外部的一套螺栓来完成的。
压力室本身是被安装在一个坚固的工作台或者推车上，这就使得这套设备可以移动到三轴试验的位置并且在测试过程中随时随地进行测试和存储试验数据。
所有的伺服阀和其他管路附件被安装在桌面以下。
三轴实验试样截面
上图中，Axis-1是垂直轴向，其相对应的加载板上乳胶膜密封的位置已经确定。
加载板是刚性的，用不锈钢制成。
他们由接近试样的正方形转变为O型密封环位置处的圆形。
一个内置的刚性的力传感器连接到Axis-1方向上上部的加载板上。
典型地，在测试无扰动立方体试样时，Axis-1 是σ1 方向，在这个区域中σ1 方向是垂直方向。
图中的Axis-2 是水平方向并且其相应的是其他的刚性板，这两个刚性板内部都有力传感器。
通常，Axis-2 方向就是σ2 的方向(σ2 > σ3)，但这点不做要求。
Axis-1的底板摩擦通常由于土壤和透水石的接触而变得非常高。
另一方面，沿Axis -2方向摩擦通常较低，因为这个方向上平滑的不锈钢加载板与乳胶膜外部接触。
如果有要求，可以使用硅胶来将沿Axis-2方向上的摩擦减至最低。
Axis-3面上的摩擦可能为零，因为压力室中的流体在Axis-3方向施加应力。
Axis-3 方向与直面方向是正交的，所以没有在上图中显示。
两个内置力传感器被放置在Axis-2方向上来解决由于在透水石上底板摩擦产生的误差。
如果试样具有显著的不均匀性，那么加载板末端的摩擦是不对称的，并且左侧的力传感器比右侧的力传感器会显示出轻微的不同。
所以，如果真三轴试验的结果使用3维有限元程序回推，那么第二个传感器的读数将会是非常有帮助的。
为了节省空间，在Axis-1方向第二个传感器可以被忽略，因为在Axis 侧部的加载板是平滑的而且可以被润滑。
所以，加载板末端的摩擦在这个方向上可以被忽略。
使用这个系统，和其他的真三轴系统一样，在应变和变形上必须加以限制。
上图中，x和z就是试样变形的上限。
当达到这些上限的时候，加载板会发生重叠，并且会发生从一个加载板向另外一个加荷传递超过承受能力的荷载。
如果X 和Z设置的过大以致无法设置更高的限制，在边界附近的仅受压力室压力的土体体积将会变得过大。
所以，必须采用折中的配置。
我们提供超过一套的透水石以便用户可以使用不同的透水石来调整X距离。
距离Z可以通过少量的改变试样的修整高度来进行调整。
假设弹性是额定的，那么就可以说我们建议的系统允许应变可以和其他任何一种真三轴一样大，并且很可能比其他大多数的都要大。
任何一种真三轴试验都有缺陷，包括：(1) 在加载板边界上应力集中引起的
试样内部的应力场不均匀性；(2) 对于应变的限制使得达到失效状态十分困难。
这两个问题可以通过使用3D有限元方法反推得到解决以测定试样的实际应力。
这套装置特别适合进行Ko固结试验。
系统对于Axis-3（无加载板）被指定为σ1 ，σ2 & σ3 可以作用贯穿加载板的情况来说是十分理想的。
在这种情况下，加载板可以被固定住来模拟出Ko 条件，而且唯一的显著的应变将会发生在Axis-3方向上。
对于这种加荷条件，加载板运动的限制几乎不引起任何的问题。
假定用户可以得到直管式试样并且σ1在该区域内是垂直的。
如果一个50 mm x 50 mm x 100 mm 的试样是从这些直管修整来，相对于Axis-1方向，较长的尺寸应该是垂直的。
对于Ko固结应变保持为0的另外两个轴，分别被称为σ2 和σ3。
该仪器可以非常令人满意的进行这种加载方式，但是用户需要遵守在垂直，σ1方向上的限制，这与其他任何一种真三轴试验都类似，尽管此类对应变的限制不是十分严格。
实际上，垂直施加较大的应变将会抹去土的历程和记忆，并且使Ko和模量的测量变得更加困难。
当测量硬粘土的Ko值，包括在两个垂直（水平的）方向上Ko值的差异时，这套设备可以很好的完成试验任务。
在无法配合使用有限元方法分析数据的时候，这套设备可以合理的使用以满足任何应用。
如果试验的主要目标是测量Axis-2和Axis-3方向的模量，那么本套装置也可以用于此目的。
首先，可以测量在两个正交水平方向上的Ko 值，然后可以估计出在相同试样上这些方向上的模量(测试程序包含在GCTS用户使用手册中)。
如果模量在两个正交的水平方向上是不同的，那么就有理由预计Ko 在这些方向上是不同的。
然而，模量和Ko 值的关系没有得到很好的建立使得单一的从
模量或模量比来估计Ko就变得很困难。
比如，实测Ko值取决于在他们被测量时的轴向应变率。
这种相关性是W.N Houston 20年前在U. C. Berkeley指导的研究内容的一部分。
三轴试样以不同的固定轴向应变率(ε1) ，并且保持ε2 和ε3为零的情况进行试验。
实测的Ko值增加但减少ε1时。
所以，理想的状态是某人可以在实验室对于不同的ε1测量.Ko值然后尽力去估计在该场地区域内存在的垂直应变率（或许取决于二次压固或沉降）。
可以根据实验室关系来获得一个场地区域内Ko的估计值。