利用MTS-810型振动三轴试验机对不同加载频率、围压和温度下冻结黏土和冻结黄土的阻尼比变化规律进行研究。结果表明:不同频率、围压和温度下,对于冻结黏土,随动应变幅的增大,阻尼比呈先减小再缓慢增大的变化趋势;对于冻结黄土,阻尼比随动应变幅的增加先减小再逐渐保持不变。相同动应变幅下,冻结黏土和冻结黄土的阻尼比随加载频率的增加而减小,随围压的增加变化不大,温度为?0.2?1℃时,阻尼比的变化规律不明显,温度为?2℃时,阻尼比的取值显著小于?0.2?1℃时的阻尼比取值。当动应力水平较低时,阻尼比受频率的影响程度较大;当动应力水平较高时,阻尼比受温度的影响程度较大;在整个加载过程中,阻尼比受围压的影响程度最小。当动应变幅较小时,频率对冻结黄土的影响程度要大于冻结黏土,随动应力水平的增高,冻结黄土受频率的影响程度逐渐小于冻结黏土。在整个加载过程中,温度对冻结黄土的影响程度大于冻结黏土,而围压对冻结黄土的影响程度小于冻结黏土。
冻土冻胀试验机是研究冻土性能的基本试验设备,根据冻土冻胀试验规程和目前煤矿建设的特点,研制出高精度多功能的冻土冻胀试验机。它可以用于土的自然冻结冻胀试验,又可以用于人工冻结冻胀试验,比较直观地观察冻土温度场和应力场的变化。可以根据要求设定参数,全部试验实现微机控制,自动记录试验数据,是目前功能较全的一种新型的冻胀试验机。
冻土三轴试验机是研究冻土力学性质的基本试验设备。根据冻土试验规程以及目前煤矿建设的特点,研制出高性能多功能的冻土三轴试验机。它可以用于冻土静三轴剪切试验、冻土动三轴试验、冻土三轴蠕变试验、三轴应力路径试验、三轴比例协调加载试验、三轴循环加载试验和分级加载试验及三轴固结试验等,并实现高围压。可以根据要求设定试验参数,全部试验实现微机控制,自动记录试验数据,是目前功能较全的一种新型的三轴试验设备。
根据人工冻土力学性能的特点和试验规程,研究在同一台试验机上,设计出冻土单轴抗压强度试验和单轴蠕变强度试验的微机控制系统,系统设置了应力控制加载、应变控制加载和蠕变试验三个独立系统,并可以根据人为要求设定试验参数和微机控制试验;系统记录了全部试验数据,设置了查询、报表和图形等输出功能。文中介绍了冻土试验微机控制系统的关键技术,给出了冻土试验实例,对冻土力学性能的研究以及冻土试验机研制有较好的参考价值。