英国GDS空心圆柱系统在河海大学中标

中国教育装备采购网2012-12-26 13:30围观1796次我要分享

  欧美大地独家代理的英国GDS空心圆柱扭剪测试系统HCA因优异的性能,超高的性价比,成功获得河海大学“空心圆柱系统”订单。

  河海大学本次采购的是5Hz/10kN 100Nm 空心圆柱系统。

  英国GDS HCA型空心圆柱扭剪仪是全能的三轴实验系统;可研究最小轴向应变达0.00004%;荷载/扭矩最大15kN/400Nm;最大动态频率5Hz;最大试样(高度/外径/内径 400/200/160)。

英国GDS空心圆柱系统在河海大学中标
英国GDS空心圆柱系统在河海大学中标

  英国GDS公司生产的SS-HCA空心扭剪试验系统,也称空心圆柱试验系统,是世界上唯一采用电机控制系统的空心圆柱扭剪仪,具有测试精度高、功能齐全、无噪音、无污染的特点。可以给空心圆柱土样施加旋转位移和扭矩。可以控制3个主应力的大小和方向,可以研究土的各向异性、主应力旋转和中主应力旋转。

  GDS空心圆柱扭剪仪优势:

  (1)加载方式:GDS SS-HCA采用步进或伺服电机控制加压。

  GDS可以生产电液伺服控制的系统,同时也可以生产廉价的电气伺服控制系统,但是根据室内岩土土工测试的特点,GDS主要推荐采用响应速度最快、分辨率最高、加载最为稳定可靠的伺服电机控制形式。

  采用伺服电机的加载形式是当今越来越普遍使用的,步进电机控制的特点是频率不能太高(最大10Hz),荷载也不能太大(最大60kN),在低频和低荷载情况下伺服电机的性能是所有形式中最优越的。

  岩土工程测试,由于土的强度是有限的,绝大多数的情况下都是小荷载、和低频的测试,特别是动态测试,轴向力通常来说都会小于1kN,测试频率通常都会低于或者等于1Hz,在一些高速公路或者高铁研究项目中主频率可能会到达5Hz左右,但是这时候测试荷载会更加低,所以伺服电机加载形式是最佳的选择。更大的加载范围或者频率范围只会导致精度白白下降,而且在小荷载、小应力情况下基本上无法发挥真正的功能。

  伺服电机控制加载形式还有一个好处是不需要液压源,整机功率很低,只需要提供电源并且连接到电脑就可以实现全自动测试,是所有加载形式中最方便的。

  (2)实验控制方面:GDS SS-HCA可以独立控制或者通过电脑软件全自动控制,而且整套系统除了连接头的地方以外,并不需要任何液压阀,测试程序会自动控制排水和不排水条件,不需要任何人工干预。

  (3)控制方式:GDS仪器可以进行位移和力控制模式。

  GDS给浙江大学的双向10Hz动三轴开发了世界上第一个应力控制模块,这是一个异常复杂的控制模块,除了要考虑测试力的变化以外,还要考虑到试样直径的变化对应力的影响。GDS的软件会自动修正试样截面积变化对加载的影响。

  伺服系统都会使用传感器的读数来不断修正测试参数,仪保证控制的准确性,而在动态测试中由于试验进行得很快,在等传感器测量得数据传输到控制系统再经过复杂的PID计算来进行修正的话,可能试验已经结束,修正已经没有意义。采用刚度估算来进行前反馈是为了更好地实现控制,让系统对将要发生的事情有一个预判能力,这样会更好保证控制精度。

  (4)轴压:GDS推荐静态轴压10kN,动态为8kN。

  GDS可以生产最大60kN的加载能力,但是不推荐给用户,因为上述推荐的轴压能够满足动静态试验需要,并且是保证精度最适宜的配置。

  (5)轴向加载频率:GDS可以生产最大10Hz的动态系统,在这里我们推荐5Hz主频,这里所说的5Hz指的是GDS确保一定可以达到理想测试状态的频率,实际上若是降低荷载使用GDS的动态系统还可以“超频”,但是不建议这么来使用。

  (6)扭剪加载频率:GDS推荐5Hz,说明同上条。

  (7)扭转角度:45°甚至无限角度,实际上最大扭转角只取决于试样本身,不是我们想加多大就加多大,GDS所能够实现无限角度也只是为了不给测试造成障碍而已。

  (8)轴向、扭剪耦合加载频率:GDS的SS-HCA系统在任何相位差的情况下都可以达到5Hz的耦合测试频率。

  (9)内、外围压加载频率:5Hz,无电刷伺服电机控制动态压力/体积控制器,内外围压200cc/1,000 kPa。

  GDS可以生产任意量程的控制器,但是推荐200cc/1,000 kPa的控制器主要是基于实际测试的要求,测试频率也是为了和整套系统的频率吻合。

  (10)孔压加载:GDS采用静态控制器把孔压施加到所要模拟的不变的地下水位。

  (11)轴向、径向双向同步耦合动态加载:GDS系统不管单机频率抑或是耦合频率都是5Hz,动态围压控制器容积只和压力室总容积大小有关系,而和试样的大小没有关系。

  (12)扭剪荷载:GDS SS-HCA空心圆柱系统能够提供100Nm动静态扭矩。

  无数的测试已经证明,正常土体能够承受的荷载是有限的,100Nm已经完全满足测试要求,为了提高测试精度,GDS还提供30Nm的传感器以满足实际测试的精度要求,大量程只会造成精度的下降。

  (13)内、外围压和孔压:动态内、外围压均为1000kPa。

  GDS可以生产任何量程的控制器提供任何压力,但是我们只推荐合理的量程给用户以用于真正的测试。

  (14)试样尺寸:GDS推荐的空心试样内径为60mm,外径为100mm;高度200mm,是国际上公认的空心试样尺寸。实心试样尺寸可由用户自行指定。

  (15)数据采集和控制系统:16位分辨率,最快1000个数据/循环,也就是说在控制系统最大10Hz控制能力的情况下的闭环采样速率是10kHz,动态控制器和数据采集仪通过告诉USB接口进行通讯。

  (16)软件:GDSLAB平台,全球有超过800台设备在使用这个专业测试平台。

  GDS的测试软件是功能最强大的室内岩土测试软件,对于空心圆柱HCA测试而言,有完备的测试模块用于各种动、静态加载,以及空心圆柱测试中最为复杂的HCA应力路径测试模块,可以控制轴向荷载、扭转、内外围压、反压的加载路径,实现真三轴的测试。

  GDS空心圆柱静动力扭剪仪技术参数(备注:H2)

  ●轴力/扭矩量程:5kN/100Nm,10kN/200Nm,12kN/200Nm,15kN/400Nm

  ●试样尺寸(高度/外径/内径):200/100/60mm或400/200/160mm

  ●传感器分辨率 (以3kN/30Nm荷重传感器为例)。动态值仅做参考值,因为它与仪器的参数有关。

  ■轴向荷载:动态 SS-HCA d = <3N,静态 SS-HCA s = <0.7N

  ■轴向位移编码器:动态SS-HCA d = <1μm,静态 SS-HCA s = <0.08μm

  ■扭矩:动态SS-HCA d = <0.03Nm,静态 SS-HCA s = <0.008Nm

  ■旋转编码器:动态 SS-HCA d = <0.04度,静态 SS-HCA s = <0.00011度

  ●局部应变传感器(可选):

  ■霍尔效应 6mm 量程

  ■LVDT 5mm or 10mm 量程

  ■非接触距离传感器 0.9 to 6mm 量程.

  ●试样内环应变传感器(可选)

  ●可选择加大型压力室提供更多试验空间,加大型压力室内径可达500mm

  ●传感器通道环上可提供18路通道

  ●重量约为500kg

  ●尺寸:700 X 700 X 1000mm (不含压力室), 1450mm (含压力室), 2350mm(含压力室提升架)

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来源:广州欧美大地仪器设备有限公司作者:广州欧美大地仪器设备有限公司

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