Aparatos de cizallamiento automático y controlados por servo
Descripción
Este equipo es elEn unidadaparatos de cizallamiento simple totalmente automáticos y servocontrolados, disponible en los siguientes modelos:
- En unidad- DSSA- 1: Estándar (estático)
- En unidad- DSSA-2: Dinámico (carga dinámica cíclica en dirección X)
- En unidad- DSA-3: carga tri-direccional + dinámica
El sistema se compone principalmente de:
- Un marco principal (que proporciona el marco de carga)
- Un sistema de carga del servomotor vertical (0 ‰ 10 kN)
- Un sistema de carga del servomotor horizontal (0 ‰ 10 kN)
- 30 anillos simples de apilamiento por cizallamiento (caja de cizallamiento, diámetro interior 61,8 mm, espesor de cada anillo 2 mm)
- Sistema de software de apoyo
Funciones principales:
- Control activo pasivo de la altura
- Carga controlada por tensión o tensión
- Pruebas estáticas simples de cizallamiento en condiciones de drenaje (carga constante) o de no drenaje (volumen constante), con o sin sesgo de cizallamiento
- Pruebas de cizallamiento simple dinámico cíclico en dirección X (DSSA-2/3)
Las normas de ensayo (internacionales)
- Las demás partidas(Método de ensayo estándar para ensayos de cizallamiento simple sin drenaje consolidado)
- Las demás partidas de los componentes(La resistencia residual de los suelos cohesivos saturados variante de cizallamiento simple es menos común)
- Las normas ISO 17892-9(Se aplican principios similares en el caso de los circuitos cíclicos triaxiales)
- BS 1377-8(Sección de ensayo de cizallamiento simple)
- JGS 0563(Método japonés de ensayo de cizallamiento simple)
El equipo puede cumplir los requisitos de velocidad de cizallamiento, tensión normal, condiciones de drenaje/no drenaje, carga dinámica, etc. especificados en las normas anteriores.
Especificación
| Parámetro |
Especificación |
| Modelos |
El número de unidades de control de la unidad de control de la unidad de control de la unidad de control de la unidad de control de la unidad de control de la unidad de control de la unidad de control de la unidad de control de la unidad de control de la unidad de control de la unidad de control de control de la unidad de control de control de la unidad de control de la unidad de control de control de la unidad de control de control de la unidad de control de control de la unidad de control de control. |
| Construcción de cajas de cizallas |
30 anillos de apilamiento, cada uno de 2 mm de espesor, con diámetro interno de 61,8 mm |
| Tratamiento de la superficie del anillo |
Aplastado por una rectificadora de superficie para reducir la fricción |
| Desagüe / presión de los poros |
Puertos de drenaje en la parte inferior y superior de la caja de cizallamiento; equipados con sensor de presión porosa |
| Sistema de carga vertical |
Carga mecánica del servomotor, rango de 010 kN, tensión normal correspondiente 03,2 MPa |
| Precisión del sensor de fuerza vertical |
± 0,1% FS |
| Medición del desplazamiento vertical |
Encodificador lineal (preciso, sin ruido) |
| Sistema de carga horizontal |
Actuador del servomotor, rango 0 ∼ 10 kN, precisión ± 0,1% FS |
| Medición del desplazamiento horizontal |
Encodificador lineal |
| Modo de control |
Control de tensión o control de la tensión |
| Tipos de ensayo |
Cisación simple estática (con o sin drenaje, con o sin sesgo); cisada simple dinámica cíclica (dirección X) |
| Adquisición de datos |
Acquisición automática de fuerza, desplazamiento, presión de los poros, tiempo, etc.; gráficos de curvas de fuerza-tiempo y de desplazamiento de tensión |
Detalle
- Diseño del anillo de apilamientoLos anillos permiten el desplazamiento relativo horizontal manteniendo la deformación vertical libre, simulando condiciones de cizallamiento simples.
- Control de la fricciónLa superficie de cada anillo se molienda con precisión mediante una rectificadora de superficie para minimizar la fricción entre los anillos, mejorando la precisión de la medición de la tensión de cizallamiento.
- Medición de la presión de drenaje y de los porosLos puertos de drenaje en la parte inferior y superior permiten la consolidación y las pruebas de drenaje.
- Sistema de carga verticalEl desplazamiento vertical se mide mediante un codificador lineal (sin ruido mecánico).
- Sistema de carga horizontalEl motor servoactuación para carga estática o dinámica (cíclica) Los modelos dinámicos (DSSA-2/3) pueden aplicar carga de forma de onda (seno, cuadrado, etc.) en la dirección X.
- Modo de control- Control activo pasivo de la altura: mantiene el volumen constante (sin drenaje) o la carga constante (sin drenaje) durante el corte.
- Carga tri-direccional (DSSA-3)Además de la dirección vertical y horizontal X, puede aplicar cargas en dirección Y (tercera dirección) para simular estados de tensión más complejos.
Aplicación
- Comportamiento del corte simple de los suelosSimula los estados de tensión de cizallamiento puro en el campo (por ejemplo, deslizamiento horizontal de los cimientos, suelo detrás de las paredes de apoyo).
- Fuerza no drenada consolidada / fuerza drenada consolidadaDetermina los parámetros de resistencia al corte (c, φ) en condiciones de drenaje o no.
- Carga dinámica cíclicaSimula el terremoto, las olas, la carga del tráfico para estudiar la deformación del suelo y la degradación de la resistencia (corte simple dinámico).
- Pruebas de suelo insaturado(requiere accesorios insaturados) Estudio del efecto de la succión en la resistencia al corte.
- Suelos blandos y arenas saturadas¢ Evaluación del potencial de licuefacción, comportamiento de ablandamiento cíclico.
- Estabilidad de la pendiente y diseño de los cimientosProporciona parámetros de resistencia más consistentes con las trayectorias reales de tensión.
Ventajas
- Control por servo totalmente automáticoLos ejes verticales y horizontales utilizan un servomotor de control de circuito cerrado, alta precisión de carga y respuesta rápida.
- 30 anillos de apilamientoEn comparación con el corte directo convencional, el corte simple simula de forma más realista la deformación continua del suelo, evita la concentración de tensión y permite grandes desplazamientos de corte.
- Anillos de baja fricciónLas superficies de suelo de precisión reducen la fricción entre los anillos, mejorando la precisión de la medición de la tensión de cizallamiento.
- Intercambio flexible de la corriente de escape con la corriente de escape sin ellaLa válvula de drenaje y el sensor de presión de los poros permiten simular diferentes condiciones de drenaje de campo.
- Capacidad de carga dinámica(DSSA-2/3) ¢ Permite realizar ensayos de cizallamiento simple cíclico para estudiar el comportamiento del suelo bajo cargas dinámicas (por ejemplo, licuefacción, ablandamiento cíclico).
- Carga tri-direccional (DSSA-3)Se puede simular trayectorias de esfuerzo complejas (por ejemplo, rotación de la tensión principal).
- Medición de desplazamiento de alta precisiónLos codificadores lineales proporcionan datos de desplazamiento sin ruido y de alta resolución.
- Software integrado¢ Adquiere datos automáticamente, traza curvas de tiempo de fuerza y de desplazamiento de tensión y genera informes.
Qué elegir
Seleccionar el modelo de acuerdo con los requisitos de ensayo:
| Requisito |
Modelo recomendado |
Razón |
| Cisación estática simple convencional (con drenaje/sin drenaje, sin carga cíclica) |
BTU-DSSA-1 y BTU-DSSA-1 |
Bajo coste, cumple con los requisitos básicos de cizallamiento simple |
| Necesidad de carga dinámica cíclica (por ejemplo, simulación de terremotos, olas) |
BTU-DSSA-2 |
Capacidad de carga dinámica en dirección X, corte simple cíclico |
| Necesidad de carga tri-direccional (carreteras de esfuerzo complejas, por ejemplo, rotación del esfuerzo principal) |
BTU-DSSA-3 |
Aplica carga en dirección Y además de la vertical y la dirección X; adecuado para investigación avanzada |
| Necesidad simultánea de carga dinámica y tri-direccional |
BTU-DSSA-3 |
Este modelo combina funciones dinámicas y tridireccionales |
| Solo corte simple no drenado de suelos blandos saturados |
DSSA‐1 suficiente |
No es necesario un sistema dinámico o tri-direccional |
| Estudio del comportamiento de licuado cíclico |
La información que se incluye en el formulario de solicitud deberá estar disponible en el formulario de solicitud. |
La carga dinámica es esencial |
| Presupuesto limitado pero potencial de mejora futura |
Recomendar la compra del marco básico DSSA‐2 o DSSA‐3 |
Los módulos pueden ampliarse más adelante (confirmar con el fabricante) |
Nota: Para las dimensiones especiales de las muestras (por ejemplo, 100 mm de diámetro), se requiere un pedido personalizado del fabricante.
Flujo del proceso
Ejemplo:Prueba de cizallamiento simple cíclico sin drenaje en arcilla saturada (DSSA‐2)
- Preparación de las muestras
- Cortar el suelo sin molestar o preparar una muestra remoldada con un anillo de corte Ø61,8 mm.
- Saturación (saturación al vacío o contrapresión), medida del contenido y densidad iniciales de agua.
- Instalación de muestras
- Colocar la muestra en la caja de corte de anillos de apilamiento, con piedras porosas y papel filtrante en la parte superior e inferior.
- Instale la tapa superior y el sensor de presión porosa.
- Coloque la caja de corte en el marco principal y conecte las barras de carga verticales y horizontales.
- Consolidación
- Aplicar la tensión normal objetivo (por ejemplo, 100 kPa), abrir la válvula de drenaje y permitir la consolidación.
- Se registrará la deformación vertical hasta que esté estable (completada la consolidación).
- Parámetros de ensayo establecidos
- En el software, seleccione el tipo de ensayo: corte simple cíclico sin drenaje (volumen constante).
- Establecer los parámetros de carga cíclica: forma de onda (por ejemplo, seno), frecuencia (por ejemplo, 1 Hz), relación de tensión cíclica (CSR), número de ciclos.
- Condiciones de parada establecidas: umbral de deformación (por ejemplo, 5% de deformación de doble amplitud) o número de ciclos preestablecido.
- Comience el corte cíclico
- Cierre la válvula de drenaje (sin drenaje).
- El servomotor horizontal aplica una tensión de cizallamiento cíclica.
- El software registra en tiempo real: tensión de cizallamiento, deformación de cizallamiento, desplazamiento vertical, presión de los poros, número de ciclos.
- Gráficos en tiempo real: bucles de histeresis por esfuerzo de cisallamiento, presión de los poros y número de ciclos.
- Condición de parada
- Se detendrá automáticamente cuando se alcance el número preestablecido de ciclos o se cumpla el umbral de deformación (por ejemplo, el criterio de licuefacción).
- Finalización y desmontaje
- Descargar la tensión vertical, abrir la válvula de drenaje para drenar el agua.
- Retirar la muestra, observar el modo de fallo (si lo hay), limpiar los anillos de apilamiento y los sensores.
- Procesamiento de datos
- El software calcula automáticamente para cada ciclo: módulo de cizallamiento del secante, relación de amortiguación, relación de presión de los poros.
- Traza la relación de tensión cíclica frente al número de ciclos hasta la licuefacción (curva de resistencia a la licuefacción).
- Generar un informe de ensayo (incluyendo curvas y parámetros).
Para el corte simple estático (DSSA‐1):
- No hay carga cíclica; la velocidad de corte es constante
- Durante el corte sin drenaje, controlar la presión de los poros hasta que la resistencia sea máxima o residual.
Para carga tri-direccional (DSSA-3):
- Además de la dirección vertical y horizontal X, se aplicará una carga en dirección Y (por ejemplo, tensión lateral).
- Establecer las rutas de tensión/deformación para las tres direcciones en el software.
Resumen:La serie BTU-DSSA de aparatos de cizallamiento simple servo-controlados totalmente automáticos ofrece soluciones completas desde el cizallamiento simple estático hasta la carga cíclica dinámica y tri-direccional.El diseño del anillo de apilamiento de 30El sistema de control por servo de alta precisión, el acabado superficial de baja fricción y el control de servo de alta precisión lo convierten en un dispositivo avanzado para estudiar el comportamiento de corte simple de los suelos.La selección debe basarse en si se requieren ensayos dinámicos cíclicos o trayectorias de esfuerzo tri-direccionales complejas.El corte simple no drenado convencional de suelos saturados puede utilizar DSSA‐1; los estudios de licuefacción sísmica requieren DSSA‐2; la validación avanzada de modelos constitutivos se presta mejor con DSSA‐3.
