在此上下文中，实验室液压机的首要目的是对砂土试样施加均匀的预压力。通过压缩装在套筒内的砂土直至内套筒与外套筒齐平，压机可确保材料达到特定的初始密度。这种机械压缩消除了颗粒间的间隙，并保证试样在两端与加载板之间实现完全、均匀的接触。
核心目标是通过机械精度实现标准化。液压机消除了手动准备的可变性，确保砂土试样在实际实验开始前达到预定的密度并与测试设备实现完美的物理接触。
建立一致的密度
达到预定的紧实度
液压机并非仅用于填充砂土，而是用于达到预定的初始密度。通过施加受控的机械压缩，系统将砂土压入特定体积，确保整个样品密度一致。
消除颗粒间隙
砂土在自然沉降时会产生空隙和不规则性。压机施加足够的力以消除颗粒间不均匀的间隙。这会形成均质结构，这对于获得土壤在应力作用下行为的准确数据至关重要。
优化边界条件
视觉对齐控制
组装过程使用精确的视觉指标：压机运行直至内套筒与外套筒顶部齐平。这种特定的对齐方式证实已达到正确的体积和压力水平。
保证完全接触
为了使岩土测试有效，载荷必须均匀传递。液压机可确保砂土试样与顶部和底部的加载板之间完全接触。这可以防止“就位误差”，即界面处的间隙导致初始读数具有误导性。
理解权衡
机械精度与颗粒完整性
虽然压机可确保高度均匀性，但压力必须均匀且受控。目标是将颗粒重新排列成致密状态，同时不压碎单个颗粒，以免改变砂土本身的材料特性。
依赖于套筒对齐
密度准确性在很大程度上取决于套筒的齐平对齐。如果在压制阶段内套筒和外套筒未完全对齐，则计算出的体积将不正确，导致密度计算不准确。
确保测试有效性
如果您的主要关注点是数据准确性：
- 确保在内套筒与外套筒齐平时立即停止压机，以保证达到预定密度。
如果您的主要关注点是机械可靠性：
- 验证预压力是否已建立与加载板的完全接触，以防止测试期间出现初始滑动或不均匀加载。
使用液压机消除岩土数据中的“组装误差”变量。
摘要表：
| 特征 | 在砂土试样组装中的目的 |
|---|---|
| 施加预压力 | 确保试样达到特定的、预定的初始密度。 |
| 套筒对齐 | 提供视觉指标（套筒齐平）以保证体积一致性。 |
| 消除空隙 | 消除颗粒间的不规则间隙，形成均质结构。 |
| 优化边界 | 保证砂土与加载板之间完全、均匀的接触。 |
| 数据标准化 | 消除手动组装的可变性并防止就位误差。 |
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参考文献
- Peng Cui, Xuefeng Mei. Characteristics of compression wave propagation and energy absorption effects in dry sandy soil. DOI: 10.1038/s41598-024-80525-9
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
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