多功能土工三轴仪的研制及其应用

采用多种先进技术，研制成功一台多功能土工三轴仪。该仪器采用模块组合结构，结构轻巧，移动方便，可根据需要放在合适的位置；可与CT机和恒温箱配套，研究土的结构演化规律及温度对土的力学特性的影响；功能多，可用于特殊土、非饱和土及饱和土的30多种试验。应用多功能土工三轴仪取得了许多重要科研成果，表明该仪器是研究土的力学特性的有力工具。

土工静力-动力液压三轴-扭转多功能剪切仪研发及应用

为模拟波浪荷载条件下土的动力变形与强度特性,研制开发了能够实施复杂应力路径试验的土工设备土工静力-动力液压三轴-扭转多功能剪切仪.该设备能够实现多种固结条件、多种静力与循环剪切的复杂应力路径试验,具有广泛的适用性.对设备研制与开发及技术参数确定中的若干具体问题进行了探讨,有关经验对于类似土工设备研制具有一定的参考价值.初步的试验结果表明:竖向-扭转双向耦合循环剪切试验能够较好地模拟主应力轴连续旋转的复杂应力路径条件;采用内置式的荷载传感器和微小位移传感器,能够较大地提高试验测量精度.

多功能静动三轴仪研制及在液化后大变形中的应用

土工试验在岩土工程中处于十分重要的地位。河海大学与日本圆井株式会社共同研制了一种新型的多功能静动三轴仪，该设备能进行静应力路径三轴试验、静扭剪、动扭剪、动三轴及垂直振动与周期扭剪双向振动的耦合试验，能模拟动主应力轴旋转、地震液化及液化后大变形等多种复杂的应力条件。文章对其构成和功能以及在液化后大变形研究中的应用进行了介绍。

多功能复合五轴数控机床的综合误差建模研究

数控机床误差补偿是提高数控机床加工精度的有效方法,而建立快速准确的误差模型又是实施误差补偿的前提和基础。以多功能复合五轴数控机床为对象,阐述了五轴数控机床的综合误差建模过程,对传统建模过程中刀具、工件和参考坐标系之间的关系进行了优化处理,得到了包含方向误差在内的综合数学模型。

多功能动静三轴仪试验系统的介绍

介绍了新型微机控制的多功能动静三轴仪试验系统。该系统能进行静态自由应力路径的三轴试验、动态三轴试验、垂直单向振动和水平垂直双向振动耦合试验、周期荷载作用下的土体强度和变形试验,能模拟多种复杂的应力条件,可为土动力学的理论研究和工程应用提供可靠的、先进的试验手段。

带内花键的薄壁传动轴变形的控制

航空发动机有着多种薄壁传动轴用于零部件的传动联接,这类零件属于薄壁筒体类零件,不仅壁厚薄,一般壁厚不超过5 mm,外圆及内孔尺寸及技术条件精度通常为5、6级,还带有精度高的内花键,一般为6H。薄壁筒体零件刚度差,在加工中容易变形的问题,使得加工零件的质量难以得到保证。文中对薄壁筒体零件变形原因进行分析给出应对措施,以多功能轴为例,制定了具体控制变形的措施,对控制薄壁筒体类零件变形,保证加工质量具有较好的效果,可作为此类零件加工的参考。

弯曲元试验高精度测试土样剪切波速方法

在HX-100型多功能三轴仪上开发了压电陶瓷弯曲元剪切波速测试系统,研究了高精度测试不同种类和刚度土样剪切波速的方法以及剪切波速弥散性问题,并将弯曲元测试结果与DrnevichLong-Tor型共振柱试验结果进行了对比。研究结果表明,对不同种类和刚度的土样,通过选用合适的激发波形和频率就可以消除接收波形的近场效应和过冲现象,高精度地确定土样剪切波速和极小应变剪切模量;在所使用的激发频率范围内,剪切波速不具弥散性。

基于DSP的水田平地机倾角传感系统设计与试验

平地机车身倾角是水田平地机平地铲自动调平控制的重要反馈信息。为满足平地铲自动调平的倾角测量精度要求,达到水田精准平整、减少水资源的浪费、提高水稻产量的目的,设计了一种基于DSP的水田平地机倾角传感系统。采用惯性加速度计和陀螺仪作为倾角传感系统的倾角测量传感器,分析了倾角传感系统倾角测量原理、设计了硬件系统和基于卡尔曼滤波器的传感器融合算法。倾角传感系统综合利用加速度计所测的重力加速度分量和重力加速度的三角关系以及陀螺仪所测的角速度和车身倾角的导数关系测量获得平地机车身倾角;采用三轴加速计ADIS16300、陀螺仪ADXRS453和DSP处理器TMS320F28069等器件组成倾角传感系统的硬件系统,其中DSP处理器主要实现传感器数据采集、算法执行和数据通讯等功能;以平地机真实倾角和陀螺仪零位偏差作为系统状态向量,建立系统状态方程和测量方程,通过离散化卡尔曼滤波器递归融合得到平地机车身实时倾角。通过三轴多功能转台对倾角传感系统的卡尔曼滤波融合算法测量精度进行了试验。试验结果表明:该倾角传感系统在静态和动态时均能准确地测量平地机车身实时倾角。静态测量时车身角度平均绝对误差≤0.01°,均方根误差≤0.01°,最大误差0.07°。动态测量时车身角度平均绝对误差≤0.18°,均方根误差≤0.20°,最大误差0.41°。说明该系统为水田平地机平地铲自动调平控制提供了低成本倾角测量方案。

初始主应力方向对钙质砂动力特性影响的试验研究

利用大连理工大学的土工静力-动力液压三轴-扭转动多能剪切仪对相对密度为30%的钙质砂进行了扭转和竖向循环耦合试验,探讨了初始主应力方向角α0对钙质砂动强度和残余应变发展的影响。试验结果表明:α0对钙质砂的动强度、残余应变发展的影响非常明显,随着α0的增大,钙质砂的动强度显著减小,而残余应变的发展速度则明显加快。

主应力方向变化对松砂不排水动强度特性的影响

针对相对密度为Dr=30%的福建标准砂,利用新研制的土工静力-动力液压三轴-扭转多功能剪切仪进行了扭转和竖向循环耦合剪切试验和循环扭剪试验。通过对比三向非均等固结条件下的两类试验结果,着重研究了初始主应力方向变化和振动过程中主应力方向连续变化对松砂的动强度特性的影响。

不同应力条件下砂土动模量特性的试验对比研究

利用新研制的三轴—扭剪多功能剪切仪分别进行了竖向与扭转双向耦合剪切振动、振动三轴和振动扭剪等3种试验,采用内置于三轴室的轴力及扭矩双出力传感器和非接触式微小位移传感器测量荷载与位移,着重研究了均等固结条件下福建标准砂的动模量特性。试验结果表明:动力双向耦合试验在扭转方向和竖向的动模量与应变之间的变化规律分别与相同条件下的动扭剪、动三轴试验结果一致;归一化动模量与按照参考应变归一化后的应变比之间的关系不再依赖于初始固结压力、密度及应力路径;动三轴试验与动扭剪试验所得到的最大动剪切模量与初始固结应力之间的关系基本一致,与此相比,由动力耦合试验中扭转向振动分量所得到的结果偏高,由动力耦合试验中竖向振动分量所得到的结果又稍低。

不同围压下饱和砂土不排水循环扭剪试验研究

利用河海大学与日本圆井株式会社共同研制的一种新型的多功能静动三轴仪进行了不排水循环扭剪试验。通过对空心圆柱体试样的动力扭剪不排水试验研究了相同相对密度在不同固结围压下的动力不排水响应。试验初步研究了通过用初始有效平均正应力归一化的有效应力路径,归一化有效应力路径有很好的一致性。如果保持相同的剪应力比,由初始有效平均正应力归一化的有效应力路径不受初始有效平均正应力的影响。

化机浆用浸渍器的研究与开发

浸渍器是化机浆化学预处理系统与挤压撕裂机配套使用的关键设备,目前我国均依赖进口,国产化配套势在必行。汶瑞机械(山东)有限公司研发的年产能力为2万～25万t的倾斜单螺旋提升式与垂直双螺旋提升式浸渍器的系列产品,均采用可安装挤压撕裂机所需要的气动背压调节装置结构形式,使用特殊结构的分段变距提升螺旋,具有原料适用性强、生产灵活性大和浸渍效果好等特点,能适用于不同规模化机浆项目的建设。