这套单独的电机多功能循环动态单剪/直剪试验系统是一套结构坚固的设备,包括2个循环作动器和高质量的机械和电子部件,可实现重复性很好的试验结果,其优异的质量使其适用于科研和常规试验。它通过单独的电机作动器施加垂直和水平载荷,因此在位移(应变或速度)模式下,对法向轴和剪切轴的单独控制以及载荷控制。该设备可以对直径达100mm的不同试样进行试验(单剪试验),也可以升级为能够运行直径达100mm试样的直剪试验。框架具有很高的刚度,以减少变形以及在循环重复加载试验期间可能影响测量精度的振动。
循环动单剪试验系统的主要优点是能够准确地获得土力学参数,而无需考虑倾斜和剪切试验部件之间的摩擦。高品质低摩擦双直线导轨,可以确保强度和对齐,而不会在法向和剪切方向上产生倾斜。法向应力和剪切应力由电机驱动系统闭环控制。
圆柱体试样安装在橡胶膜内,并放置在一个封闭的抛光低摩擦聚四氟乙烯涂层环组内(可选带钢丝网的橡皮膜),可保持试样的水平直径保持不变(恒定截面面积),同时允许固结过程中的垂直沉降。剪切应力是通过水平移动来实现的,该水平移动作用于试样底部,可以相对于试样顶部平移。两个透水石位于试样的顶部和底部,顶部和底部的两个孔隙水端口可进行试样饱和。该设备配备了先进的GEOsys软件,用户可以完全自动运行所有试验阶段,并且在试验过程中无需操作人员参与。
试验类型:•循环单剪 •静态单剪 •主动高度控制 •恒定法向刚度试验 •直剪试验 •多阶段试验 •低速 / 蠕变试验 •用户定义波形试验 •通过位移、应变或载荷控制的轴向压缩和剪切载荷
主要配置
① 电机刚性加载架
② 双柱结构安装直线导轨,保持系统刚性
③ 两根不锈钢支架进一步支撑系统
④ 高质量、低摩擦双直线导轨用于确保强度和对齐,不会倾斜,保证法向和剪切方向
⑤ 上横梁
⑥ 单剪试验夹具
⑦ 轴向荷载传感器
⑧ 轴向位移传感器
⑨ 开-关旋钮
⑩ 高速动态控制器(集成到主机内部)
多功能循环动态单剪/直剪试验系统(CSS)
循环动单剪试验系统是一种全自动设备,由两个电机作动器组成,可以加载正弦、正方形、三角形、半正矢、锯齿、倒锯齿、矩形和用户自定义波形,在荷载控制和位移控制下进行循环试验。具有高分辨率和闭环控制的高精度高质量作动器产生闭环应变-应力控制和应力控制剪切力。
垂直载荷由连接到试样上的作动器执行,该作动器刚性地抵抗水平运动,并且仅以高精度执行垂直载荷。它包括一个高分辨率内部位移传感器,以高精度测量活塞沿试样高度的运动。另一个作动器对试样底部施加水平载荷,并产生剪切应变。该执行机构能够消除任何垂直运动,只需以高精度施加水平载荷,还包括高分辨率内部位移传感器,以尽可能准确地测量运动。
主要优势
循环动单剪装置的主要优点是能够准确地获得土力学参数,而无需考虑倾斜和剪切试验部件之间的摩擦。
高质量和低摩擦双直线导轨用于确保强度和对齐,而不会在法向和剪切方向倾斜。确保了在剪切过程中上帽的旋转小。所有上述功能使其成为科研应用的独特设备。
剪切荷载传感器
特殊设计的剪切载荷测量,将两个刚性扁平二维荷载传感器组合成一块板,尽可能靠近试样,以更准确地测量剪切载荷。试样和荷载传感器之间没有任何衬套或轴承,因此测量非常准确,没有线性导轨的摩擦影响。双荷载传感器配置排除了试验和测量期间剪切轴内的任何摩擦和倾斜误差测量。
主动高度控制
该系统具有优异的双轴承,位于加载活塞所在的上横梁。这一特性有助于轴向测力计准确测量,而无需考虑线性导轨的摩擦。由于剪切荷载传感器位于试样下方,因此轴向荷载传感器距离试样不远。
这一特性保证了在循环试验过程中以与水平作动器相同的速度或闭环控制时间实时控制高度。可实现剪切过程中试样的高度变化不得超过初始高度的0.05%。
K0 条件
低摩擦聚四氟乙烯涂层试样滑环,用于制约试样,确保恒定的横截面积(K0 条件)。
目标峰值控制
先进的动态控制器从每个加载循环中获取反馈,即使在试验过程中试样的刚度发生变化,下一个加载循环也具有恒定的应力。
单剪组件
透水石的类型取决于试样的类型和可施加在试样上的应力条件。有不同表面粗糙度的透水石,即平面、凹槽、脊凸和针盘等。请注意,我们的标准配置只包含烧结平面圆形透水石,请在报价时选择您所需的透水石类型。
单剪组件包括:
•低摩擦试样滑环组(带特氟龙涂层)
•1个底座,集成不锈钢透水石和孔隙水接口,用于饱和与冲洗
•1个上帽,平行导向,两个孔隙水接口,用于饱和与冲洗
•不锈钢透水石,不易变形
•2个不锈钢透水石,针盘型
辅助安装组件
我们设计和制造可调支撑架的目的是尽量减少试样的扰动(此部件不包含在标准配置中,需要单独订购)。将试验组件固定在底座上,然后将组件的主要部分即两臂连接到上帽上。然后将组件组装到主机上,在布置好垂直作动器后,松开两臂,将组件从机器上拆下。
试样制备组件
在试样制备过程中施加真空,将橡皮膜紧贴对瓣模内壁。 注意:也可根据需求提供带金属丝网的增强膜(NGI 型)
试样制备组件 : 固定夹、橡皮膜、撑环、O 型圈、滤纸、对瓣模、固定螺丝
核心优势
• 超硬结构
• 通过使用双向导轨,在剪切试验期间上帽的变形更小化
• 该系统可用正弦波、方波、三角波、正弦波、锯齿波、倒锯齿波、矩形波和用户定义的波形在荷载控制和位移控制下执行循环试验
• 法向轴和剪切轴单独控制
• 直接测量剪切力,不受直线导轨和其他部件的摩擦影响
• 法向和剪切位移闭环控制
• 法向轴和剪切轴同时控制,频率可达1Hz
• 独特的二维双剪切力荷载传感器,用于直接测量剪切力,不用担心直线导轨和其他部件的摩擦效应
• K0固结
• 低摩擦带特氟龙涂层的试样滑环,确保恒定的横截面积(K0固结)
• 目标峰值控制功能,级别高的动态控制器
• 每个加载循环闭环反馈,即使试样的刚度在试验过程中发生变化,也能保证下一个加载循环具有恒定的应力水平
• 在保持试样的垂直应力或高度的同时,对试样施加循环水平位移或循环水平力的循环单剪试验
数据采集系统
数字高速高分辨率可扩展实时控制和数据采集系统,24位分辨率,高达10KHz 的控制和数据采集。动态控制器适用于电机控制系统和液压控制系统。可驱动±10V的液压设备,能够采集各种传感器的信号,例如荷载传感器、LVDT、应变计、引伸计、热电偶等。
控制器功能强大,允许通过智能传感器插头对测量传感器和控制参数进行模块化设计,模块可存储校准参数,因此可以根据应用灵活使用。
主要特点
• 多达32个低噪声闭环控制通道,用于静态和动态试验
• 每个轴24位分辨率(例如,力、位移、压力、应变等)
• 具有数字控制器参数设置和所有控制功能之间的无扰切换
• 所有控制功能之间平滑转换
• 完整、同步传输数据,无任何数据丢失
• 数字可调控制器参数(PID 参数)
• 简单灵活的试验或设定点参数调整
• 外部连接的I / 0处理
• 使用电脑软件进行配置和设置