自动实验室压力机中的高精度液压加载系统如何管理复杂的载荷条件？

高精度液压加载系统利用先进的力反馈控制来管理垂直力和水平力之间的复杂相互作用。这些系统经过精心设计，可在施加多级载荷的同时适应被测对象的物理移动。即使在基础构件（例如挡土墙或桩）发生位移或挠曲时，系统也会使用主动压力补偿来维持恒定的垂直载荷，从而防止在结构位移期间通常会发生的压力损失。

核心要点 这些系统的定义性能力是将载荷稳定性与结构运动分离开来。通过使用压力补偿在水平挠曲期间维持恒定的垂直力，研究人员可以分离变量并定量分析垂直载荷增量对水平承载力确切的贡献。

力反馈和稳定性的力学原理

标准加载通常以单一的线性进程施加力。然而，高精度系统设计用于施加多级垂直和水平载荷。

这允许进行“分级加载”，其中压力以特定、受控的增量施加。这种阶梯式方法比简单的连续加载更能模拟复杂的现实世界应力累积。

基础测试中的关键挑战是材料在应力下会移动。在静态系统中，如果样品压缩或远离活塞，施加的载荷会立即下降。

这些系统通过压力补偿克服了这一问题。液压单元主动监测压力并自动调整流体流量，以抵消由体积膨胀或移动引起的压力下降。

复杂的载荷条件通常涉及重大的几何变化。主要参考资料强调了两种特定场景：挡土墙位移和桩基础水平挠曲。

在这些事件中，基础会发生物理位移。高精度系统会检测到这种位移并即时调节液压压力。这确保了垂直载荷保持恒定，而无论同时发生的水平变形如何。

这种控制的最终目标是定量分析。研究人员需要了解垂直重量与水平稳定性之间的关系。

通过反馈回路严格控制垂直载荷，该系统允许分析人员测量垂直载荷增量对水平承载力的贡献。这创建了一个清晰的因果数据集，如果垂直载荷在测试期间波动，则无法生成该数据集。

科学准确性依赖于以相同参数重复实验的能力。

精确的力反馈控制消除了手动调整或被动液压系统引入的可变性。它确保每次测试循环都使基础承受精确的、预定的力，从而保证多次试验的科学准确性。

虽然这些系统提供了卓越的控制，但其精度完全取决于力反馈回路的速度。

为了使“恒定载荷”真正保持恒定，系统必须比位移发生的速度更快地补偿位移。结构挠曲和压力补偿之间的任何滞后都会引入瞬时载荷波动，从而可能扭曲有关承载力的数据。

为了最大限度地发挥高精度液压加载的价值，请将您的测试协议与系统的功能相匹配。

您的液压控制系统的精度直接决定了您承载力分析的有效性。

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Yuhao Zhang, Qianyi Zhang. Experimental Study on the Horizontal Bearing Performance of Pile–Soil Composite Foundation Under Coupled Action of Active and Passive Loads. DOI: 10.3390/buildings15173184

本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .