一、简介

本系统是公司自主研发的高性能岩土力学试验设备，集成多种试验功能于一体，采用伺服电机精准控制，可实现力、位移、应力、应变多模式调控，涵盖单向/双向动单剪、静态剪切、环剪、固结等多种试验类型，适用于各类岩土材料的力学性能测试，能够满足科研与检测工作中对试验精度、功能多样性的高标准要求，是开展岩土力学试验研究的理想设备。

满足的标准：

1．《土工试验方法标准GBT50123-2019》

2．《试验机通用技术要求GBT 2611-2022》

3．《拉力、压力和万能试验机检定规程 JJG 139-2014》

功能：

可开展单向/双向动单剪、轴向动态加载试验、静态单剪、静态直剪、环剪试验、界面剪切试验、K0试验、固结试验、蠕变试验、用户自定义波形加载等多种试验，功能覆盖岩土力学常规及专项试验需求，无需额外配置即可完成多类型试验，提升试验效率。

特点：

1.  功能全面：集成多种试验类型，可满足多场景岩土力学试验需求，大幅提升试验效率；

2.  精度卓越：采用伺服电机控制、高精度传感器及超刚性结构设计，力、位移、扭矩等参数测控精度高，数据可靠性强；

3.  操作便捷：配备独立控制软件及综合测试软件，软件可自动适配传感器，降低操作难度；

4.  稳定耐用：核心部件采用优质材料及先进工艺，结构刚度高、摩擦小，使用寿命长；

二、主要技术指标

控制系统与作动器

1. 整套系统采用伺服电机驱动控制，控制精度高、响应速度快，可稳定实现力控制、位移控制、应力控制、应变控制四种调控模式，满足不同试验场景的控制需求；

2. 轴向配备动态作动器，水平双向配备动态作动器，三向均能实现动态和静态控制，动态加载频率可达5Hz，同时支持三向耦合动态控制，耦合控制频率为5Hz，可模拟复杂受力环境下的岩土力学特性；

3. 作动器可通过独立的控制软件进行操作，操作便捷、调控精准，可提供控制软件界面和测试曲线截图，确保试验过程可追溯、可核查。

载荷与精度参数

1. 轴向静载荷：10kN，水平双向动荷载：5kN，载荷分辨率0.2N；针对强度低的材料，可选用1kN、2kN传感器，实现更高精度的测控；

2. 剪切力：5kN；剪切力控制分辨率：0.1N；

3. 动态剪切力精度：0.1%的荷重传感器量程（轴向和剪切方向）；

4. 动静态力分辨率：16bit（即5kN荷重传感器对应精度0.2N），确保力值测量的精准度。

位移参数

1. 位移量程：轴向±25mm，剪切±15mm；位移精度：满量程的0.1%，确保位移测量的准确性；

2. 位移分辨率：16bit，其中±15mm量程对应分辨率±1µm，±2.5mm量程对应分辨率0.1µm，可精准捕捉微小位移变化。

结构与部件配置

1. 轴向和剪切向线性导轨采用超刚性交叉滚子轴承，有效减少摩擦，保证系统刚度，提升试验稳定性；采用专用剪切力传感器，在线性导轨前方测量剪切力，避免摩擦产生的测量偏差，确保剪切荷载测量的精准性；

2. 叠环采用特氟龙（聚四氟乙烯）涂层处理，确保低摩擦性能，单片叠环高度1mm，叠环数量30片，满足试验过程中对试样约束的要求；

3. 系统外置USB通讯接口，内置力传感器接口，用于力反馈传输，通讯稳定、数据传输高效；

4. 控制模块采用闭合回路控制反馈系统，与数据采集模块集成，配备16bit双反馈控制通道，搭配USB通讯接口，实现试验过程的自动化控制与数据实时采集。

试样尺寸

1. 动单剪试样尺寸：直径50mm、70mm可选，高度均为20mm；

2. 静态剪切试样尺寸：直径60mm，高度20mm，适配常规岩土试样制备标准。

动态加载与传感器反馈

1. 动态加载波形支持正弦波、方波、三角波及用户自定义波形，可根据试验需求灵活设置，模拟不同实际受力工况；

2. 法向力作动器的反馈传感器可选用法向力荷重传感器、法向行程传感器或试样位移传感器，控制软件可根据试验阶段自动选择适配的传感器，确保法向力控制的精准性；

3. 剪切力作动器的反馈传感器可选用剪切力荷重传感器、剪切位移传感器或剪切应变LVDT，软件根据试验反馈的阶段自动选择合适的传感器，保障剪切试验的稳定性与精准度。

环剪功能专项参数

1. 系统集成界面剪切、环剪功能，配备内置式水下荷重/扭矩传感器，量程为5kN/200Nm，轴力精度±0.2%F.S，可满足水下及特殊环境下的环剪试验需求；

2. 环剪模块轴向载荷分辨率0.1N，轴向位移分辨率1微米，扭转扭矩分辨率0.1Nm，旋转角度分辨率0.0001°，确保环剪试验的精细化测控。

计算机控制和测试系统

由控制电脑、综合测试软件组成：软件包含高级剪切模块和动态控制模块，可实现应力应变控制、循环控制等功能，操作界面简洁直观，支持试验参数设置、数据实时采集、曲线生成与导出。