德國WILLE的真三軸試驗儀系統(tǒng)是一套全自動系統(tǒng)，通過三個單獨的受控主軸（σ1 ≠ σ2 ≠ σ3）施加靜態(tài)或循環(huán)壓縮應(yīng)力于立方體土壤試件上，從而研究試件在該狀態(tài)下的行為表現(xiàn)。
真三軸試驗儀通過動態(tài)機電作動器或伺服液壓作動器（選配）單獨施加軸1的垂直荷載和軸2的水平負載，圍壓作為軸3。真三軸系統(tǒng)包括4個成對工作的機電作動器，每個作動器都有自己的 LVDT 位移傳感器和水下荷載傳感器，并具有應(yīng)力或應(yīng)變反饋控制。
真三軸試驗儀系統(tǒng)配合不同組件，能夠在更廣泛的復(fù)雜應(yīng)力路徑和應(yīng)變路徑下測量和記錄土壤材料的巖土特性。該試驗裝置可在 X、Y 和 Z 方向產(chǎn)生三種不同的主應(yīng)力，并對長方體試件施加循環(huán)載荷，在大范圍的載荷、循環(huán)頻率和振幅下獲得測試結(jié)果，從而用于有限元模型開發(fā)，分析公路和鐵路相關(guān)的斜坡和路堤。GEOsys軟件與系統(tǒng)結(jié)合，可以自動執(zhí)行所有試驗。
主要配置
① 多邊形三軸室
② 前艙門帶大窗口，方便觀察試件
③ X軸作動器
④ Z軸作動器 (底部作動器在控制柜內(nèi))
⑤ 水下荷載傳感器 (4個)
⑥ 圍壓反壓接入口
⑦ 前指示面板和主開關(guān)
⑧ 內(nèi)置高質(zhì)量動態(tài)加載控制器
⑨ 壓力傳感器可測量孔壓和B值檢測
⑩ 可實現(xiàn)應(yīng)力路徑和其他測試的控制軟件
真三軸室
由陽極氧化鋁制成的多邊形真三軸室安裝在重型底座上，它能夠在立方體試件上施加高達2MPa的圍壓，有兩種圍壓可供選擇，即水（高壓）或空氣（低壓）。
軸1和軸2的應(yīng)力由兩對匹配的動態(tài)作動器施加，約束流體（圍壓）為第3軸。 每對作動器都是實時同步的，可以在任何測試模式下進行控制。這意味著可以在應(yīng)力、應(yīng)變或位置控制模式下實現(xiàn)各種靜態(tài)加載、梯度加載、低頻和高頻加載。4個位移傳感器（每個作動器一個）測量應(yīng)變，而體變控制裝置用于測量和控制 σ3 方向的應(yīng)變。 如需要，非接觸式接近傳感器可以更高的精度測量該方向的變形。
主要特點
??帶大窗的艙門，便于觀察試件
??前門和后門通過螺栓緊固密封
??多達10個用于內(nèi)部傳感器的高壓電氣穿線口
??圍壓和反壓的流體接口
??試件尺寸為 75x75x150mm（長方體）（可根據(jù)要求提供定制試件尺寸）
??適用于所有作動器的低摩擦密封件和軸承
??完整的三軸室安裝在平臺/框架上
??安裝了4 個動態(tài)作動器
??4個拋光不銹鋼側(cè)壓板
??4個同步高質(zhì)量動態(tài)控制系統(tǒng)集成在機柜內(nèi)或作為一個單獨的單元
??計算機以太網(wǎng)接口
??可選的非接觸式接近傳感器
??圍壓可達 2MPa
??4個高分辨率位移傳感器 (LVDT)，位移 ±25mm，精度 0.1%，用于σ1 和 σ2 方向的應(yīng)變測量
??4個由不銹鋼制成的剛性壓板連接到作動器，以軸向和橫向水平應(yīng)力傳遞到試件。（2個尺寸為 75x150mm的側(cè)壓板和2個尺寸為75x75mm的頂部和底部壓板)
作動器
機電作動器高達10 Hz為準(zhǔn)確測試提供了一種更容易使用和環(huán)保的解決方案，與伺服液壓作動器相比，機電作動器不需要定期維護液壓站，且噪音水平更低。
新開發(fā)的機電作動器在頻率、位移精度和荷載范圍方面更加優(yōu)異。每個作動器都有自己的水下荷載傳感器和位移傳感器，以確保非常大限度地減少摩擦影響。每對作動器都可以進行位移或荷載控制（恒定、梯度、正弦）
可選項：如果試驗需要更高的荷載和頻率，那么使用伺服液壓作動器將為多種荷載和頻率的范圍提供了可能性。
無密封液壓作動器將性能提高到50Hz，無需更換活塞密封件，降低了整個生命周期的服務(wù)成本。每個作動器對都可以在“靜態(tài)模式”下進行控制，可對荷載、應(yīng)力或位移進行恒定、梯度或慢速循環(huán)的控制。
? ??
試件準(zhǔn)備工具
德國wille的真三軸試驗儀系統(tǒng)提供了用于粘性和非粘性試件的完整的試件成型裝置，包括專門設(shè)計的用于成型棱柱或立方體試件的削土器。
? ??
A) 用于非粘性試件的試件的成型套件包括
??帶有透水石的頂部和底部裝載壓板
??帶真空口的 4分體成型框
??真空泵
??一組用于小應(yīng)變的剛性橫向加載壓板
??用于應(yīng)力反轉(zhuǎn)的剛性加載連接
??10 個用于長方體試件的乳膠膜
??4 個試件O圈
B) 粘性試件成型套件包括
??帶有透水石的頂部和底部裝載壓板
??準(zhǔn)備方土樣的削土器
??切土刀和鋸
??10 個用于長方體試件的乳膠膜
??4 個試件O圈
可選件
可以添加一些可選件，進行直徑為 70mm、高度為 140mm的圓柱形試件進行三軸測試，可實現(xiàn)常規(guī)的靜態(tài)和動態(tài)三軸測試。
例如直徑為 50mm的圓柱形試件的試件制備套件，包括：防腐蝕對開模、O圈張開器、粘性材料承膜筒、25張濾紙、10個乳膠膜和10個O圈
單路體積壓力控制器
自動機電壓力體積控制器是一種注射式無脈沖泵，可準(zhǔn)確產(chǎn)生和調(diào)節(jié)壓力，并為不同應(yīng)用（例如用于不飽和測試的圍壓、反壓）具有不同的壓力控制模式，使用該泵可提供恒定壓力、梯度壓力、恒定體積流量。單路體積壓力控制器具有節(jié)省空間的緊湊設(shè)計（壁掛式或桌面使用），并具有不同的壓力控制模式（例如恒壓、梯度壓力、恒體積流量）。兩臺泵可以產(chǎn)生圍壓和反壓，結(jié)合孔隙水壓力傳感器和軟件，適用于所有類型的自動測試，這些測試可以軟件中編制。
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
數(shù)字高速高分辨率可擴展實時控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，24位分辨率，高達10KHz 的控制和數(shù)據(jù)采集。動態(tài)控制器適用于電機控制系統(tǒng)和液壓控制系統(tǒng)?？沈?qū)動±10V的液壓設(shè)備，能夠采集各種傳感器的信號，例如荷載傳感器、LVDT、應(yīng)變計、引伸計、熱電偶等。
控制器功能強大，允許通過智能傳感器插頭對測量傳感器和控制參數(shù)進行模塊化設(shè)計，模塊可存儲校準(zhǔn)參數(shù)，因此可以根據(jù)應(yīng)用靈活使用。
? ??
主要特點
??多達32個低噪聲閉環(huán)控制通道，用于靜態(tài)和動態(tài)試驗
??每個軸24位分辨率（例如，力、位移、壓力、應(yīng)變等）
??具有數(shù)字控制器參數(shù)設(shè)置和所有控制功能之間的無擾切換
??所有控制功能之間平滑轉(zhuǎn)換
??完整、同步傳輸數(shù)據(jù)，無任何數(shù)據(jù)丟失
??數(shù)字可調(diào)控制器參數(shù)（PID 參數(shù)）
??簡單靈活的試驗或設(shè)定點參數(shù)調(diào)整
??外部連接的I / 0處理
??使用電腦軟件進行配置和設(shè)置