Automatisch servogestuurd eenvoudig afschuifapparaat

Productomschrijving

                                       Automatisch servogestuurd eenvoudig afschuifapparaat

Beschrijving

Deze apparatuur is deBTUvolautomatisch, servogestuurd, eenvoudig knipapparaat, verkrijgbaar in de volgende modellen:

• BTU‑DSSA‑1: Standaard (statisch)
• BTU‑DSSA‑2: Dynamisch (cyclisch dynamische belasting in X-richting)
• BTU‑DSSA‑3: Drierichtings + dynamische belasting

Het systeem bestaat hoofdzakelijk uit:

• Een hoofdframe (dat het laadframe levert)
• Een verticaal servomotorlaadsysteem (0–10 kN)
• Een horizontaal servomotorlaadsysteem (0–10 kN)
• 30 eenvoudige schaarstapelringen (schaardoos, binnendiameter 61,8 mm, elke ringdikte 2 mm)
• Ondersteunend softwaresysteem

Belangrijkste functies:

• Passieve actieve hoogteregeling
• Spanningsgecontroleerde of rekgecontroleerde belasting
• Statische eenvoudige afschuiftesten onder gedraineerde (constante belasting) of ongedraineerde (constant volume) omstandigheden, met of zonder afschuifspanning
• Cyclisch dynamische eenvoudige afschuiftests in de X-richting (DSSA-2/3)

Testnormen (internationaal)

• ASTM D6528(Standaardtestmethode voor geconsolideerde, ongedraineerde eenvoudige afschuiftests)
• ASTM D7608(Residusterkte van verzadigde cohesieve bodems – eenvoudige afschuifvariant komt minder vaak voor)
• ISO 17892‑9(Cyclische triaxiaal – soortgelijke principes zijn van toepassing)
• BS 1377-8(Eenvoudig afschuifproefgedeelte)
• JGS 0563(Japanse eenvoudige afschuiftestmethode)

De apparatuur kan voldoen aan de vereisten voor afschuifsnelheid, normale spanning, gedraineerde/ongedraineerde omstandigheden, dynamische belasting, enz., gespecificeerd in de bovenstaande normen.

Specificatie

Detail

• Ontwerp met stapelringen– 30 ringen elk 2 mm dik, binnendiameter 61,8 mm. De ringen maken horizontale relatieve verplaatsing mogelijk terwijl de vrije verticale vervorming behouden blijft, waardoor eenvoudige afschuifomstandigheden worden gesimuleerd.
• Wrijvingscontrole– Elk ringoppervlak is nauwkeurig geslepen met behulp van een vlakslijpmachine om de wrijving tussen de ringen te minimaliseren, waardoor de nauwkeurigheid van de schuifspanningsmetingen wordt verbeterd.
• Drainage- en waterspanningsmeting– Drainagepoorten aan de onder- en bovenkant maken consolidatie en gedraineerde tests mogelijk. Een poriëndruksensor bewaakt veranderingen in de poriënwaterdruk tijdens ongedraineerde afschuiving.
• Verticaal laadsysteem– Door servomotor aangedreven mechanische belasting (geen pneumatische of hydraulische druk vereist), snelle respons, hoge nauwkeurigheid. De verticale verplaatsing wordt gemeten door een lineaire encoder (geen mechanische ruis).
• Horizontaal laadsysteem– Servomotoractuator voor statische of dynamische (cyclische) belasting. Dynamische modellen (DSSA‑2/3) kunnen golfvormbelasting (sinus, vierkant, etc.) in de X-richting toepassen.
• Controlemodi– Passieve actieve hoogteregeling: handhaaft constant volume (ongedraineerd) of constante belasting (gedraineerd) tijdens het knippen. Ondersteunt spannings- of spanningsgecontroleerde paden.
• Laden in drie richtingen (DSSA-3)– Naast verticale en horizontale X-richting, kan Y-richting (derde richting) belastingen worden toegepast om complexere spanningstoestanden te simuleren.

Sollicitatie

• Eenvoudig schuifgedrag van bodems– Simuleert pure schuifspanningstoestanden in het veld (bijv. horizontaal verschuiven van funderingen, grond achter steunmuren).
• Geconsolideerde ongedraineerde / geconsolideerde gedraineerde sterkte– Bepaalt de schuifsterkteparameters (c, φ) onder gedraineerde of ongedraineerde omstandigheden.
• Cyclische dynamische belasting– Simuleert aardbevingen, golven en verkeersbelasting om de vervorming van de bodem en de achteruitgang van de sterkte (dynamische eenvoudige afschuiving) te bestuderen.
• Onverzadigde grondtesten(vereist onverzadigde accessoires) – Onderzoek het effect van zuigkracht op de schuifsterkte.
• Zachte bodems en verzadigd zand– Beoordeling van vloeibaarmakingspotentieel, cyclisch verzachtingsgedrag.
• Hellingsstabiliteit en funderingsontwerp– Biedt sterkteparameters die beter overeenkomen met de werkelijke spanningspaden.

Voordelen

• Volautomatische servobesturing– Zowel de verticale als de horizontale assen maken gebruik van een servomotor met gesloten lus, hoge laadnauwkeurigheid en snelle respons.
• 30 stapelringen– Vergeleken met conventionele directe afschuiving simuleert eenvoudige afschuiving op realistischere wijze continue bodemvervorming, vermijdt spanningsconcentratie en maakt grote schuifverplaatsingen mogelijk.
• Ringen met lage wrijving– Precisiegeslepen oppervlakken verminderen de wrijving tussen de ringen, waardoor de nauwkeurigheid van de schuifspanningsmetingen wordt verbeterd.
• Flexibel gedraineerd/ongedraineerd schakelen– Afvoerklep en poriëndruksensor maken simulatie van verschillende veldafvoeromstandigheden mogelijk.
• Dynamisch laadvermogen(DSSA‑2/3) – Maakt cyclische, eenvoudige afschuiftests mogelijk om het gedrag van de bodem onder dynamische belastingen te bestuderen (bijv. vervloeiing, cyclische verzachting).
• Laden in drie richtingen (DSSA-3)– Kan complexe spanningspaden simuleren (bijv. hoofdspanningsrotatie).
• Uiterst nauwkeurige verplaatsingsmeting– Lineaire encoders leveren ruisvrije verplaatsingsgegevens met hoge resolutie.
• Geïntegreerde software– Verzamelt automatisch gegevens, tekent kracht-tijd- en spannings-verplaatsingscurven uit en genereert rapporten.

Wat te kiezen

Selecteer het model op basis van de testvereisten:

Opmerking: Voor speciale monsterafmetingen (bijvoorbeeld 100 mm diameter) is een aangepaste bestelling van de fabrikant vereist.

Processtroom

Voorbeeld:Ongedraineerde cyclische eenvoudige afschuiftest op verzadigde klei (DSSA‑2)

• Voorbereiding van monsters
  • Ongestoorde grond afsnijden of omgevormd exemplaar voorbereiden met behulp van een snijring Ø61,8 mm.
  • Verzadigen (vacuüm- of tegendrukverzadiging), meet het initiële watergehalte en de dichtheid.

• Voorbeeldinstallatie
  • Plaats het monster in de stapelring-schaardoos, met poreuze stenen en filtreerpapier aan de boven- en onderkant.
  • Installeer de bovenkap en de poriëndruksensor.
  • Plaats de schaarkast in het hoofdframe en verbind verticale en horizontale laadstangen.

• Consolidatie
  • Pas de beoogde normale spanning toe (bijv. 100 kPa), open de afvoerklep en laat consolidatie toe.
  • Registreer de verticale vervorming tot deze stabiel is (consolidatie voltooid).

• Testparameters instellen
  • Selecteer in de software het testtype: ongedraineerde (constant volume) cyclische eenvoudige afschuiving.
  • Stel cyclische belastingsparameters in: golfvorm (bijv. sinus), frequentie (bijv. 1 Hz), cyclische spanningsverhouding (CSR), aantal cycli.
  • Stel stopvoorwaarden in: rekdrempel (bijv. 5% dubbele amplituderek) of vooraf ingesteld aantal cycli.

• Begin met cyclisch knippen
  • Aftapkraan sluiten (niet afgetapt).
  • Horizontale servomotor past cyclische schuifspanning (of rek) toe.
  • Software registreert in realtime: schuifspanning, schuifspanning, verticale verplaatsing, waterspanning, cyclusnummer.
  • Realtime grafieken: schuifspanning-rekhysteresislussen, poriedruk versus aantal cycli.

• Stopconditie
  • Stopt automatisch wanneer het vooraf ingestelde aantal cycli wordt bereikt of aan de spanningsdrempel (bijvoorbeeld het liquefactiecriterium) wordt voldaan.

• Einde en demontage
  • Ontlast de verticale spanning, open de afvoerklep om water af te tappen.
  • Monster verwijderen, storingsmodus observeren (indien aanwezig), stapelringen en sensoren reinigen.

• Gegevensverwerking
  • Software berekent automatisch voor elke cyclus: secansschuifmodulus, dempingsverhouding, poriedrukverhouding.
  • Grafieken van de cyclische spanningsverhouding versus het aantal cycli tot liquefactie (liquefactiesterktecurve).
  • Genereert testrapport (inclusief curven en parameters).

Voor statische eenvoudige afschuiving (DSSA‑1):

• Geen cyclische belasting; de afschuifsnelheid is constant
• Tijdens ongedraineerde afschuiving moet de poriedruk worden gecontroleerd tot de piek- of reststerkte.

Voor drierichtingsbelasting (DSSA-3):

• Breng naast de verticale en horizontale X-richting ook belasting in de Y-richting aan (bijvoorbeeld zijdelingse spanning).
• Stel spannings-/rekpaden in voor alle drie de richtingen in de software.

Samenvatting:De BTU-DSSA-serie volautomatische, servogestuurde eenvoudige afschuifapparaten biedt complete oplossingen, van statische eenvoudige afschuiving tot cyclisch dynamische en drierichtingsbelasting. Het ontwerp met 30 stapelringen, de oppervlakteafwerking met lage wrijving en de zeer nauwkeurige servobesturing maken het tot een geavanceerd apparaat voor het bestuderen van eenvoudig schuifgedrag van bodems. De selectie moet gebaseerd zijn op de vraag of cyclisch dynamisch testen of complexe drierichtingsspanningspaden vereist zijn. Conventionele, ongedraineerde, eenvoudige afschuiving van verzadigde gronden kan DSSA-1 gebruiken; Voor onderzoeken naar het vloeibaar maken van aardbevingen is DSSA-2 vereist; geavanceerde constitutieve modelvalidatie wordt het best gediend met DSSA-3.