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土力学测试设备

多功效循环动态单剪/直剪试验系统(CSS)

- 设备名称：

多功效循环动态单剪/直剪试验系统(CSS)

- 型号：

CSS

- 制造商：

德国APS-WILLE Geotechnik

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产品介绍

产品简介
标准规范
特点优势
技术参数
软件
升级选项

产品简介

这套单独的电机多功效循环动态单剪/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通例试验。它通过单独的电机作动器施加笔直和水平载荷，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的差别试样进行试验（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�？蚣芫哂泻芨叩母斩�，以减少变形以及在循环重复加载试验期间可能影响丈量精度的振动。

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偏向上爆发倾斜。法向应力和剪切应力由电机驱动系统闭环控制。

圆柱体试样装置在橡胶膜内，并安排在一个关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），可坚持试样的水平直径坚持稳定（恒定截面面积），同时允许固结历程中的笔直沉降。剪切应力是通过水平移动来实现的，该水平移行动用于试样底部，可以相关于试样顶部平移。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，并且在试验历程中无需操作人员加入。

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? ?用户界说波形试验? ?通过位移、应变或载荷控制的轴向压缩和剪切载荷

循环动单剪

主要配置

① 电机刚性加载架

② 双柱结构装置直线导轨，坚持系统刚性

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，包管法向和剪切偏向

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）

多功效循环动态单剪/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、矩形和用户自界说波形，在荷载控制和位移控制下进行循环试验。具有高区分率和闭环控制的高精度高质量作动器爆发闭环应变-应力控制和应力控制剪切力。

笔直载荷由连接到试样上的作动器执行，该作动器刚性地对抗水平运动，并且仅以高精度执行笔直载荷。它包括一个高区分率内部位移传感器，以高精度丈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，并爆发剪切应变。该执行机构能够消除任何笔直运动，只需以高精度施加水平载荷，还包括高区分率内部位移传感器，以尽可能准确地丈量运动。

循环动单剪

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偏向倾斜。确保了在剪切历程中上帽的旋转小。所有上述功效使其成为科研应用的奇特设备。

剪切荷载传感器

特殊设计的剪切载荷丈量，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，以更准确地丈量剪切载荷。试样和荷载传感器之间没有任何衬套或轴承，因此丈量很是准确，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丈量期间剪切轴内的任何摩擦和倾斜误差丈量。

循环动单剪

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丈量，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。

这一特性包管了在循环试验历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�？墒迪旨羟欣讨惺匝母叨缺涓锊坏昧杓莩跏几叨鹊�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响，纵然在试验历程中试样的刚度爆发变革，下一个加载循环也具有恒定的应力。

循环动单剪

??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。有差别外貌粗糙度的透水石，即平面、凹槽、脊凸和针盘等。请注意，我们的标准配置只包括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

循环动单剪

辅助装置组件

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(此部件不包括在标准配置中，需要单独订购)。将试验组件牢固在底座上，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，在安排好笔直作动器后，松开两臂，将组件从机械上拆下。

循环动单剪

试样制备组件

在试样制备历程中施加真空，将橡皮膜紧贴对瓣模内壁。注意：也可凭据需求提供带金属丝网的增强膜（NGI 型）

试样制备组件 : 牢固夹、橡皮膜、撑环、O 型圈、滤纸、对瓣模、牢固螺丝

循环动单剪

焦点优势

??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、矩形波和用户界说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

??直接丈量剪切力，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

??奇特的二维双剪切力荷载传感器，用于直接丈量剪切力，不必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）

??目标峰值控制功效，级别高的动态控制器

??每个加载循环闭环反响，纵然试样的刚度在试验历程中爆发变革，也能包管下一个加载循环具有恒定的应力水平

??在坚持试样的笔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

数据收罗系统

数字高速高区分率可扩展实时控制和数据收罗系统，24位区分率，高达10KHz 的控制和数据收罗。动态控制器适用于电机控制系统和液压控制系统�？汕�10V的液压设备，能够收罗种种传感器的信号，例如荷载传感器、LVDT、应变计、引伸计、热电偶等。

控制器功效强大，允许通过智能传感器插头对丈量传感器和控制参数进行�？榛杓�，�？榭纱娲⑿Ｗ疾问�，因此可以凭据应用灵活使用。

多功效循环动态单剪/直剪试验系统(CSS) ? ??

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位区分率（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效之间的无扰切换

??所有控制功效之间平滑转换

??完整、同步传输数据，无任何数据丧失

??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解

??外部连接的I / 0处理

??使用电脑软件进行配置和设置

标准规范

特点优势

??高刚度加载架

??被动或主动高度控制

??系统内置 2 根刚性反力柱，以坚持系统的刚性

??包管剪切历程中上帽的很是小旋转

??闭环控制法向和剪切应力

??用于试样的低摩擦试样滑环（k0 条件）

??执行排水（恒定荷载）和不排水（恒定体积）试验

??饱和条件下试样顶部和底部有两个孔隙水端口

??孔隙压力测定

??提供差别粗糙度的透水石，即平面、带凹槽、带脊带和带嵌入销

??高质量和低摩擦的双直线导轨用于确保强度和对齐，而不会在法向和剪切偏向上倾斜

??高速动态控制器（2.5 kHz 或 10 kHz），用于监测丈量值和闭环控制，例如：载荷、位移、位置等

??应用差别类型的波形，例如：正弦波、方波、三角波、半正弦波、锯齿波、倒锯齿波、矩形波和用户界说的波形

??实时数据和图表显示

??用于将数据快速传输到 PC 的以太网端口

??避免过载和超量程的�；すπ�

??使用多偏向荷载传感器的奇特剪切载荷丈量

??多种升级选项，如弯曲元、直剪和试样剪切应变丈量

亮点

??应力 - 应变闭环控制

??准确 / 可重复的结果

??以太网连接到 PC 以进行快速数据剖析

??满足所有试验应用的专用软件

??便当的事情高度

??节能加载系统

??使用寿命长

??先进的控制和数据收罗系统

??可执行排水和不排水试验

优势

??加载无需气压

??低噪音 - 静音系统

??清洁、环保

??低维护

??易于使用

??提供机械或电气零件备件

??CE 标记

??无需液压油

??无需水冷系统

技术参数

项目	参数指标
加载方法	机电式
法向力	5kN?
剪切力	5kN
剪切速率	0.0001~700 mm/min
精度品级	0.1%
区分率	0.01 kN
频率	0.0001~1 Hz
沉降可达	25mm （±12.5mm)
剪切位移可达	25 mm (±12.5mm)
剪切位移可达	26mm （±12.5mm)
位移区分率	0.001 mm
位移规模	100mm
圆柱试样尺	?50 mm，?50,5mm(20.00 cm?) ，?60 mm (28.27cm?) ?63 mm (31.2 cm?)，?66.8 mm (35.0cm?) ?70 mm， ?71.4 mm (40cm?) ?79 mm (50 cm?) ，? 94.9 mm (70 cm?) ，? 100mm
电脑接口	以太网

软件

GEOSYS 试验软件

系统通过 GEOsys 软件进行控制，该软件凭据用户订购的参数，针对每个试验�？榻信渲�。软件可对系统进行控制，并纪录每个界说好的数据。软件凭据预设的试验要领控制系统并收罗测试数据，GEOsys 是 Windows 版多功效�？榛刂坪褪菔章奕砑�。通过图形用户界面上的结构化 Windows 指令对庞大的用户可编辑的试验序列进行简单的编程。

GEOsys 利用灵活的可编程系统来控制试验设备，以协调种种试验操作。灵活的操作面板提供了用于配置设备的工具，用于执行加载历程的编辑器以及用于数据剖析、显示和日志的功效。

该软件支持试验情况的�？榛峁�，从而实现灵活的配置，满足用户特定的需求。该软件的重要要害功效是，用户可以通过图形化用户界面，使用结构化的视窗操作，简单、自主地编辑标准或庞大试验序列。Geosys 软件拥有强大的功效，它不但与我们的产品兼容，并且还可以与其他制造商的硬件一起使用，从而为类似或更高标准的硬件提供数据收罗和历程控制。

多功效循环动态单剪/直剪试验系统(CSS)

主要特点

??奇特的平台，可以执行所有满足用户需求的动态和静态试验，无论是土壤、沥青、岩石照旧其他相关的建筑质料

??控制和数据收罗软件

??实时、同步、闭环控制所有连接的执行机构

??可编程试验序列控制和公式编辑器（升级版）

??使用并行配置通道，为每个通道提供完整的实时数据收罗和闭环控制

??灵活且用户友好

??同类厂商的配套功效

??有关 ASCII 数据转换的选项

??纵然在运行历程中，也可以对 PID 参数进行调解，以适应质料的变革来优化参数

??用户角色分为治理、效劳、开发人员、实验室助手，便当治理，减少蜕化的几率

??与 OS 平台无关的软件（例如 WINDOWS、LINUX 或 MAC OSX）

??用户可在图形用户界面上，通过结构化的视窗操作，简单、自主地编程标准试验或庞大试验序列

??任意数量的通道或设备，同步且单独的实时、闭环控制，例如轴向荷载、围压、孔隙水压力以及孔隙气压等

??治理用户配置的硬件、传感器、盘算结果等

??多语言：中文、英语、德语、俄语、波兰语等

单剪�？� (SIMPLE-DIRECT)

GEOsys设计用于闭环控制静态和动态试验，适用于质料试验中的所有试验，如应力控制、应变控制、任何类型的波形，如正弦、矩形、三角形和用户自界说波形。它是控制和数据收罗软件，差别的�？�，满足包括ASTM规范试验等。

控制参数

法向载荷（轴向）和剪切载荷（水平）可以在三种差别的运行模式下以恒定、斜坡或循环模式运行：?速率控制? ??荷载控制? ??位移控制

凭据客户的需求，一个或多个�？榻胫魅砑黄鸾桓�，例如：

??数据收罗、处理和系统治理（DPD）�？�

??整合试验阶段（单阶段、多阶段或太过整合模式）

??静态剪切�？椋ㄎ灰苹蛴α刂疲�

??循环单剪试验：恒定法向应力试验、恒定高度试验（主动高度控制）、恒定法向刚度试验 (CNS)、剪切应力控制试验（恒定、斜坡和循环）、剪切位移控制（恒定、斜坡和循环）、盘算剪应力

??低速蠕变试验

循环动单剪

试验数据

以下是在纯松散干砂和循环位移控制试验下进行的动态单剪试验的一些试验结果示例。

循环动单剪

?法向应力：50kPa? ?剪切位移：±0.1mm 和 1mm? ??频率：0.5Hz

循环动单剪

?轴向力：50kPa? ??剪切位移：±1mm? ? ?频率：1Hz

升级选项

??弯曲元：该系统能够增配弯曲元，并使用其附件运行弯曲元试验。压电元件可以很容易地集成在上帽和底座中，用于执行弯曲元件或压缩波速试验。

多功效循环动态单剪/直剪试验系统(CSS)

直剪扩展：通过特另外扩展组件，该系统能够对大可达100mmx100mm的方形试样或直径可至100mm 的圆形试样进行直剪试验。剪切盒由具有圆形或方形刚性壁的下部和上部剪切盒、适配器加载垫、两个透水石、加载作动器、切土器、小车和用于饱和条件的水容器组成�？商峁┯糜谥奔羰匝榈母郊尤砑匝槟？�，该�？榻诙┕捍松妒苯桓�。

多功效循环动态单剪/直剪试验系统(CSS)

??3-D荷载传感器：可以选择使用3维荷载传感器，该传感器可以直接安排在试样底部，以丈量试样上的轴向和剪切载荷，而不受附加机械部件引起的任何摩擦的影响。

??荷载校准组件：该校准组件用于在用户实验室校准法向和剪切荷载传感器。它包括连接到主系统的机械部件，参考荷载传感器装进系统，可以由用户或第三方机构进行校准。

??局部剪切应变丈量：此升级选项使用两个 LVDT，它们直接装置在基座的顶部和底部，可以丈量局部剪切应变丈量（双重要领）。这是一种特另外剪切位移丈量，比位于系统侧面的 LVDT 丈量精度更高。两个LVDT都直接装置在与底座相连的支架上。LVDT升级适用于所有试样尺寸。

??温控系统：动态单剪系统或直剪系统有可能升级为在从 -25℃到100℃的种种温度规模内的温度控制下运行试验。这种升级需要差别的配件 / 组件取决于主系统，包括硬件和软件。温度单位可以用电脑控制，可以执行任何类型的温度试验序列。

多功效循环动态单剪/直剪试验系统(CSS)

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