土工三轴试验中土样变形的数字图像测量系统研究

三轴试验是最常用土工试验之一,是把一个圆柱形土样放到密闭的压力室中,通过施加各向均等的周围压力和轴向偏差应力来模拟实际土层的受力状况,以此为根据研究土的强度和本构关系。土的应力应变本构模型,通常是先通过少量简单的试验,求取在比较简单的应力状态下的应力应变关系,然后用数学和力学及其它学科理论,把这些试验结果推广应用到复杂的复合应力组合状态上去。在土的应力应变本构模型研究中,最常使用的土工试验设备就是土工三轴试验仪。土工三轴试验仪可以进行各向等压固结试验,即p=σ1=σ2=σ3的排水固结试验;σr不变的三轴压缩排水试验:减小值,加大值,但p=σ1+σ2+σ3=σz+2σr;值维持不变的试验;此外,还可以利用土工三轴仪进行伸长试验,即σ1=σ2>σ3,以及σz不变,σr逐渐变小的试验。土工三轴试验具有能控制试样排水条件、试样中的应力相对比较明确、能量测孔隙压力等优点,通过试验可以钡U定试样的应力、应变、体积应变、强度等。因此,土工三轴试验自二十世纪30年代提出以来,得到了迅速推广和广泛应用。