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    多功能循環單/直剪試驗系統 (DSS)

    多功能循環單/直剪試驗系統 (DSS)

    設備名稱:多功能循環單/直剪試驗系統 (DSS)
    制  造  商:德國APS-WILLE Geotechnik

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    商品描述

    設備名稱:多功能循環單/直剪試驗系統 (DSS)
    制  造  商:德國APS-WILLE Geotechnik




    符合規范:ASTM D-6528


    德國WILLE多功能循環單/直剪試驗系統 (DSS)單獨的機電試驗系統擁有堅固的結構,包括2個(可升級成3)動態作動器和高質量的機械和電子元件, 能夠獲得重復性良好的試驗結果,高品質使其適用于科研和常規的試驗應用。

    多功能循環單/直剪試驗系統 (DSS)可以對直徑大可達150mm(單剪試驗)的不同試樣尺寸進行試驗,并且還可以運行直徑大可達100mm試樣尺寸的直剪試驗。加載架是一種具有高剛度的重型結構,以減少在動態重復加載試驗期間可能影響測量精度的撓度和振動。


    多功能循環單/直剪試驗系統 (DSS)通過電機動態作動器施加垂直和水平荷載,使每個軸能夠以位移(應變或速度)模式以及荷載控制模式進行控制。該系統的主要優點是準確測試土力學參數,而剪切試驗組件之間沒有傾斜和摩擦。高質量和低摩擦的雙線性導軌用于確保強度和對齊,而不會在法向和剪切方向上傾斜。

    正應力和剪應力由電機驅動系統閉環控制。


    圓柱形試樣安裝在橡皮膜內并固定在封閉的拋光低摩擦特氟龍涂層環內(也可提供帶絲網的橡皮膜),試樣的水平直徑保持恒定(恒定截面面積),而在垂直沉降過程中允許收縮。剪切應力是通過水平運動產生的,該運動在試樣底部施加。 兩片透水石位于試樣的頂部和底部,頂部和底部的兩個孔隙水端口方便飽和試樣。
    該系統配備GEOsys軟件,用戶可以全自動運行所有試驗階段,并且在試驗過程中無需操作人員參與。


    產品特點

    ▍高剛度加載架
    ▍被動或主動高度控制
    ▍系統內置 2 根剛性反力柱,以保持系統的剛性
    ▍剪切過程中上壓板保持不動
    ▍閉環控制法向和剪切應力
    ▍用于試樣的低摩擦試樣滑環(k0 條件)
    ▍執行排水(恒定荷載)和不排水(恒定體積)試驗
    ▍頂部和底部兩個孔隙水端口,用于飽和
    ▍提供不同粗糙度的透水石,即平面、帶凹槽、帶脊帶和帶嵌入銷
    ▍獨特的多向荷載傳感器進行剪切載荷測量
    ▍高質量和低摩擦的雙直線導軌用于確保強度和對齊,而不會在法向和剪切方向上傾斜
    ▍高速動態控制器(2.5 kHz 或 10 kHz),用于監測測量值和閉環控制,例如:載荷、位移、位置等
    ▍應用不同類型的波形,例如:正弦波、方波、三角波、半正弦波、鋸齒波、倒鋸齒波、矩形波和用戶定義的波形
    ▍實時數據和圖表顯示
    ▍用于將數據快速傳輸到 PC 的以太網端口
    ▍防止過載和超量程的保護功能


    亮點
    優勢
    可升級選項

    ?應力 - 應變閉環控制
    ?準確 / 可重復的結果
    ?以太網連接到 PC 以進行快速數據分析
    ?滿足所有試驗應用的專用軟件
    ?高剛度加載架
    ?方便的工作高度
    ?節能系統
    ?使用壽命長
    ?先進的控制和數據采集系統
    ?可執行排水和不排水試驗

    ?加載無需氣壓
    ?低噪音 - 靜音系統
    ?清潔、環保
    ?低維護
    ?易于使用
    ?提供機械或電氣零件備件
    ?CE 標志
    ?無需液壓油
    ?無需水冷系統

    ?雙向動態單剪試驗組件
    ?彎曲元件試驗組件
    ?直剪試驗擴展組件
    ?試樣剪切應變測量
    ?低溫和高溫溫度控制組件
    ?用于軸向和剪切載荷的3維荷載傳感器
    ?荷載校準組件

    軟件系統由GEOsys軟件進行控制,軟件根據客戶的配置進行了特定的設置。軟件按照預設的試驗方法控制系統并采集測試數據

    保護功能?緊急停止按鈕,遇狀況時,用戶 可以立即停止系統  ?限位,由軟件設置限位,以保護操作人 員及設備,例如過載或位移超限

    試驗列表:?循環單剪  ?靜態單剪  ?主動高度控制  ?恒定法向剛度試驗  ?直剪試驗  ?多階段試驗  ?低速 / 蠕變試驗  ?用戶定義波形試驗  ?通過位移、應變或載荷控制的軸向壓縮和剪切載荷



    主要配置

    ① 電機剛性加載架
    ② 兩根不銹鋼立柱,保持系統剛性
    ③ 直線導軌,進一步支撐系統
    ④ 高質量和低摩擦的雙直線導向機構,確保強度和對齊,而不會在法向和剪切方向上傾斜
    ⑤ 上橫梁
    ⑥ 直剪試驗夾具
    ⑦ 單剪試驗夾具
    ⑧ 軸向荷載傳感器
    ⑨ 軸向位移傳感器
    ⑩ 電源開關按鈕
    ? 高速動態控制器(集成到加載架內)
    ? 軟件(未顯示)


    多功能循環單/直剪試驗系統
    多功能循環單/直剪試驗系統裝置是一種具有非常高剛度的自動化系統,包括兩個高質量的伺服電機作動器,用于執行垂直載荷(靜態和動態)和水平剪切載荷(靜態和動態)。具有高分辨率和閉環控制率的電機作動器產生閉環應變和應力控制的靜態軸向載荷和應變,以及應力控制的剪切力。
    垂直載荷由連接到試樣頂部的作動器執行,該作動器剛性固定以防止水平運動,并且僅以高精度執行垂直載荷。它包含一個高分辨率內部位移傳感器,以高精度測量活塞沿試樣高度的運動。
    另一個作動器對試樣底部施加水平載荷并引起剪切應變。該作動器剛性固定,可防止任何垂直運動,僅以高精度施加水平載荷,它還包括一個高分辨率內部位移傳感器,用于準確測量運動。


    主要特點
    多功能循環單/直剪試驗系統的主要優點是準確測試土壤參數,剪切試驗組件之間沒有傾斜和摩擦。
    高質量和低摩擦的雙線性導軌用于確保強度和對齊,而不會在法向和剪切方向上傾斜。確保了剪切過程中上帽變形非常小。以上性能使其成為科研應用的獨特系統。



    剪切荷載傳感器
    特殊設計的剪切載荷測量,將兩個剛性扁平二維荷載傳感器組合成一塊板,盡可能靠近試樣,以更準確地測量剪切載荷。試樣和荷載傳感器之間沒有任何襯套或軸承,因此測量非常準確,沒有線性導軌的摩擦影響。
    雙荷載傳感器配置排除了試驗和測量期間剪切軸內的任何摩擦和傾斜誤差測量。

    K0 條件
    低摩擦聚四氟乙烯涂層試樣滑環,用于制約試樣,確保恒定的橫截面積(K0 條件)。


    峰值控制
    先進的動態控制器從每個加載循環中獲取反饋,即使在試驗過程中試樣的剛度發生變化,下一個加載循環也具有恒定的應力。


    高度控制
    該系統擁有精良雙滾珠軸承,有助于定位軸向荷載傳感器,而不受線性導軌摩擦的影響。
    由于剪切力傳感器位于試樣下方,軸向力傳感器距離試樣很近不會影響測量,可確保在循環試驗期間以與水平作動器相同的速度或閉環控制時間實時控制高度。剪切過程中試樣的高度變化不應超過初始高度的0.05%。


    上壓盤保持穩定
    系統的主要優點是準確試驗土力學參數,剪切試驗組件之間沒有傾斜和摩擦。高質量和低摩擦的雙線性導軌可以確保強度和對齊,而不會在法向和剪切方向上傾斜。確保了剪切過程中上帽變形更小。以上所有性能使其成為科研應用的獨特系統。




    技術參數

    加載方式

    電機
    法向力5kN / 10kN
    剪切力5kN / 10kN
    精度等級0.1%
    荷載分辨率<0.00001kN
    頻率0.0001~5 Hz
    速率范圍0.0001~2000 mm/min
    分辨率0.01 N
    沉降可達25 mm (±12.5mm)
    剪切位移可達30 mm (±15mm)
    位移分辨率0.001 mm
    位移范圍
    50 mm
    圓柱試樣尺?50 mm,?50,5mm(20.00 cm2) ,?60 mm (28.27cm2)
    ?63 mm (31.2 cm2),?66.8 mm (35.0cm2) ?70 mm, ?71.4 mm (40cm2)
    ?79 mm (50 cm2) ,? 94.9 mm (70 cm2) ,? 100mm,? 150mm
    電腦接口以太網


    單剪夾具
    透水石的類型取決于試樣類型和可應用于試樣的應力條件。具有不同粗糙度和表面結構(即平面、凹槽、脊帶和針盤)的透水石有不同的用途。
    請注意,我們的標準報價包括燒結平面盤,請在報價時選擇您想要的透水石類型。
    試驗設置夾具包括:
    ?低摩擦試樣滑環(特氟龍涂層)
    ?1 個底座:帶透水石,有兩個用于沖刷的孔隙水通道
    ?1 個上帽:帶透水石,有兩個用于沖刷的孔隙水通道
    ?2 片針板型不銹鋼透水石


    防擾動支架
    可調支撐架的設計和制造的目的是盡可能減少對試樣的擾動,此功能不包括在標準配置中,須單獨訂購。試驗組件將底座和上帽固定在一起。帶著試樣裝到主機上以后,再將支架拆走。


    試樣制備組件
    在試樣制備過程中施加真空,將橡皮膜緊貼對瓣模內壁。 注意:也可根據需求提供帶金屬絲網的增強膜(NGI 型)
    試樣制備組件 : 固定夾、橡皮膜、撐環、O 型圈、濾紙、對瓣模、固定螺絲




    核心優勢
    超硬結構
    通過使用雙向導軌,在剪切試驗期間上帽的變形更小化
    該系統可用正弦波、方波、三角波、正弦波、鋸齒波、倒鋸齒波、矩形波和用戶定義的波形在荷載控制和位移控制下執行循環試驗
    法向軸和剪切軸單獨控制
    直接測量剪切力,不受直線導軌和其他部件的摩擦影響
    法向和剪切位移閉環控制
    法向軸和剪切軸同時控制,頻率可達 5Hz
    獨特的二維剪力傳感器
    可控制反壓
    實時高度控制,前文介紹的功能可確保在循環試驗期間以與水平作動器相同的速度或閉環控制時間實時控制高度。剪切過程中試樣的高度變化不應超過初始高度的 0.05%。
    K-0 條件,用于制約試樣的低摩擦特氟龍涂層試樣滑環確保恒定的橫截面積
    峰值控制,先進的動態控制器,測得來自每個加載循環的反饋,即使在試驗期間試樣的剛度發生變化時,下一個加載循環還可以保持恒定的應力
    在保持試樣法向應力或高度的情況下,對試樣施加循環水平位移或周期水平力的循環單剪試驗
    用于將數據快速傳輸到 PC 的以太網端口


    數據采集系統

    數字高速高分辨率可擴展實時控制和數據采集系統,24位分辨率,高達10KHz 的控制和數據采集。動態控制器適用于電機控制系統和液 壓控制系統??沈寗印?0V的液壓設備,能夠采集各種傳感器的信號,例如荷載傳感器、LVDT、應變計、引伸計、熱電偶等。

    控制器功能強大,允許通過智能傳感器插頭對測量傳感器和控制參數進行模塊化設計,模塊可存儲校準參數,因此可以根據試驗需求靈活使用。

      

    主要特點

    ▍多達32個低噪聲閉環控制通道,用于靜態和動態試驗

    ▍每個軸24位分辨率(例如,力、位移、壓力、應變等)

    ▍具有數字控制器參數設置和所有控制功能之間的無擾切換

    ▍所有控制功能之間平滑轉換

    ▍完整、同步傳輸數據,無任何數據丟失

    ▍數字可調控制器參數(PID 參數)

    ▍簡單靈活的試驗或設定點參數調整

    ▍外部連接的I / 0處理

    ▍使用電腦軟件進行配置和設置


    GEOSYS 軟件 (剪切試驗模塊)

    GEOsys 是 Windows 版多功能模塊化控制和數據采集 軟件。通過圖形用戶界面上的結構化 Windows 指令對 復雜的用戶可編輯的試驗序列進行簡單的編程。

    GEOsys 利用靈活的可編程系統來控制試驗設備,以協 調各種試驗操作。靈活的操作面板提供了用于配置設備 的工具,用于執行加載過程的編輯器以及用于數據分析、 顯示和日志的功能。

    該軟件支持試驗環境的模塊化結構,從而實現靈活的配 置,滿足用戶特定的需求。 該軟件的重要關鍵功能是,用戶可以通過圖形化用戶界 面,使用結構化的視窗操作,簡單、自主地編輯標準或 復雜試驗序列。Geosys 軟件擁有強大的功能,它不僅與我們的產品兼容,而且 還可以與其他制造商的硬件一起使用,從而為類似或更 高標準的硬件提供數據采集和過程控制。


    主要特點

    ▍獨特的平臺,可以執行所有滿足用戶需求的動態和靜態試驗,無論是土壤、瀝青、巖石還是其他相關的建筑材料

    ▍控制和數據采集軟件

    ▍所有連接的作動器同時循環

    ▍免費的可編程試驗序列控制和公式編輯器(升級版)

    ▍使用并行配置通道,為每個通道提供完整的實時數據采集和閉環控制

    ▍靈活易用

    ▍同類廠商的配套功能

    ▍有關 ASCII 數據轉換的選項

    ▍即使在運行過程中,也可以對 PID 參數進行調整,以適應材料的變化來優化參數

    ▍用戶角色分為管理、服務、開發人員、實驗室助手,方便管理,減少出錯的幾率

    操作系統平臺軟件(例如可用于 WINDOWS、LINUX 或 MAC OSX)

    ▍用戶可在圖形用戶界面上,通過結構化的視窗操作,簡單、自主地編程標準試驗或復雜試驗序列

    ▍任意數量的通道或設備,同步且單獨的實時、閉環控制,例如軸向荷載、圍壓、孔隙水壓力以及孔隙氣壓等

    ▍管理用戶配置的硬件、傳感器、計算結果等

    ▍多語言:中文、英語、德語、俄語、波蘭語等


    循環剪切試驗模塊 (SIMPLE-DIRECT)
    GEOsys 專為材料試驗中所有試驗應用的閉環控制靜態和動態試驗而設計,例如應力控制、應變控制、任何類型的波形,如正弦波、矩形波、三角形波和預定義波。
    它是控制和數據采集軟件,還具有不同的模塊來根據 ASTM 運行試驗。


    控制參數
    法向載荷(軸向)和剪切載荷(水平)可以在三種不同的運行模式下以恒定、斜坡或循環模式運行:?速率控制   ?力控制   ?位移控制

    根據客戶的需求,一個或多個模塊將與主軟件一起交付,例如:
    ?數據采集、處理和系統管理模塊
    ?整合試驗階段(單階段、多階段或過度整合模式)
    ?靜態剪切模塊(位移或應力控制)
    ?循環單剪試驗:恒定法向應力試驗、恒定高度試驗(主動高度控制)、恒定法向剛度試驗 (CNS)、剪切應力控制試驗(恒定、斜坡和循環)、剪切位移控制(恒定、斜坡和循環)、計算剪應力
    ?低速蠕變試驗



    試驗數據
    以下是在純松散干砂和循環位移控制試驗下進行的動態單剪試驗的一些試驗結果示例。
    ?法向應力:50kPa  

    ?剪切位移±0.1mm 和 1mm   

    ?頻率0.5Hz


    ?軸向力50kPa
    ?剪切位移±1mm
    ?頻率1Hz



    可升級選項

    彎曲元:該系統能夠增配彎曲元,并使用其附件運行彎曲元試驗。 壓電元件可以很容易地集成在上帽和底座中,用于執行彎曲元件或壓縮波速試驗。

    直剪擴展:通過額外的擴展組件,該系統能夠對大可達100mmx100mm的方形試樣或直徑可至100mm 的圓形試樣進行直剪試驗。剪切盒由具有圓形或方形剛性壁的下部和上部剪切盒、適配器加載墊、兩個透水石、加載作動器、切土器、小車和用于飽和條件的水容器組成??商峁┯糜谥奔粼囼灥母郊榆浖囼災K,該模塊將在訂購此升級時交付。

    3-D 荷載傳感器:可以選擇使用 3 維荷載傳感器,該傳感器可以直接放置在試樣底部,以測量試樣上的軸向和剪切載荷,而不受附加機械部件引起的任何摩擦的影響。

    荷載校準組件:該校準組件用于在用戶實驗室校準法向和剪切荷載傳感器。它包括連接到主系統的機械部件,參考荷載傳感器裝進系統,可以由用戶或第三方機構進行校準。

    局部剪切應變測量:此升級選項使用兩個 LVDT,它們直接安裝在基座的頂部和底部,可以測量局部剪切應變測量(雙重方法)。這是一種額外的剪切位移測量,比位于系統側面的 LVDT 測量精度更高。兩個 LVDT 都直接安裝在與底座相連的支架上。LVDT 升級適用于所有試樣尺寸。

    溫控系統:動態單剪系統或直剪系統有可能升級為在從 -25℃到100℃的各種溫度范圍內的溫度控制下運行試驗。這種升級需要不同的配件 / 組件取決于主系統,包括硬件和軟件。溫度單元可以用電腦控制,可以執行任何類型的溫度試驗序列。


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