Apparecchio di taglio semplice automatico servocontrollato

Descrizione di prodotto

                                       Apparecchio di taglio semplice automatico servocontrollato

Descrizione

Questa attrezzatura è laBTUapparato di taglio semplice servocomandato completamente automatico, disponibile nei seguenti modelli:

• BTU‑DSSA‑1: Standard (statico)
• BTU‑DSSA‑2: Dinamico (carico dinamico ciclico in direzione X)
• BTU‑DSSA‑3: Tridirezionale + carico dinamico

Il sistema è composto principalmente da:

• Un frame principale (che fornisce il framework di caricamento)
• Un sistema di carico verticale del servomotore (0–10 kN)
• Un sistema di carico del servomotore orizzontale (0–10 kN)
• 30 anelli semplici per impilamento a taglio (scatola di taglio, diametro interno 61,8 mm, spessore di ciascun anello 2 mm)
• Sistema software di supporto

Funzioni principali:

• Controllo attivo passivo dell'altezza
• Carico controllato dallo stress o dalla deformazione
• Prove statiche di taglio semplice in condizioni drenate (carico costante) o non drenate (volume costante), con o senza sollecitazione di taglio
• Prove di taglio semplici dinamiche cicliche nella direzione X (DSSA‑2/3)

Standard di prova (internazionali)

• ASTM D6528(Metodo di prova standard per prove di taglio semplice consolidate non drenate)
• ASTM D7608(Resistenza residua di terreni coesivi saturi – la variante a taglio semplice è meno comune)
• ISO 17892‑9(Triassiale ciclico – si applicano principi simili)
• BS 1377-8(Sezione prova di taglio semplice)
• JGS0563(Metodo giapponese per la prova di taglio semplice)

L'attrezzatura può soddisfare i requisiti di velocità di taglio, sollecitazione normale, condizioni drenate/non drenate, carico dinamico, ecc. specificati negli standard di cui sopra.

Specifica

Dettaglio

• Design ad anelli impilabili– 30 anelli ciascuno di 2 mm di spessore, diametro interno 61,8 mm. Gli anelli consentono lo spostamento relativo orizzontale mantenendo la libera deformazione verticale, simulando semplici condizioni di taglio.
• Controllo dell'attrito– Ciascuna superficie dell'anello è rettificata con precisione utilizzando una smerigliatrice di superficie per ridurre al minimo l'attrito tra gli anelli, migliorando la precisione della misurazione della sollecitazione di taglio.
• Misurazione del drenaggio e della pressione interstiziale– Le porte di drenaggio nella parte inferiore e superiore consentono il consolidamento e i test di drenaggio. Un sensore di pressione interstiziale monitora le variazioni di pressione dell'acqua interstiziale durante il taglio non drenato.
• Sistema di caricamento verticale– Carico meccanico azionato da servomotore (non è richiesta pressione pneumatica o idraulica), risposta rapida, elevata precisione. Lo spostamento verticale è misurato da un encoder lineare (nessun rumore meccanico).
• Sistema di caricamento orizzontale– Attuatore servomotore per carico statico o dinamico (ciclico). I modelli dinamici (DSSA‑2/3) possono applicare il carico della forma d'onda (sinusoidale, quadra, ecc.) nella direzione X.
• Modalità di controllo– Controllo passivo attivo dell'altezza: mantiene il volume costante (non drenato) o il carico costante (drenato) durante il taglio. Supporta percorsi a stress controllato o a deformazione controllata.
• Carico tridirezionale (DSSA‑3)– Oltre alla direzione X verticale e orizzontale, è possibile applicare carichi nella direzione Y (terza direzione) per simulare stati di sollecitazione più complessi.

Applicazione

• Comportamento semplice a taglio dei terreni– Simula stati di pura sollecitazione di taglio sul campo (ad esempio, scorrimento orizzontale delle fondazioni, terreno dietro i muri di sostegno).
• Resistenza consolidata non drenata/consolidata drenata– Determina i parametri di resistenza al taglio (c, φ) in condizioni drenate o non drenate.
• Carico dinamico ciclico– Simula terremoti, onde, carichi di traffico per studiare la deformazione del suolo e il degrado della resistenza (taglio dinamico semplice).
• Prove su terreni insaturi(richiede accessori non saturi) – Studiare l'effetto dell'aspirazione sulla resistenza al taglio.
• Terreni morbidi e sabbie sature– Valutazione del potenziale di liquefazione, comportamento di rammollimento ciclico.
• Stabilità dei pendii e progettazione delle fondazioni– Fornisce parametri di resistenza più coerenti con i percorsi di stress effettivi.

Vantaggi

• Servocontrollo completamente automatico– Sia gli assi verticali che quelli orizzontali utilizzano il controllo a circuito chiuso del servomotore, elevata precisione di carico e risposta rapida.
• 30 anelli impilabili– Rispetto al taglio diretto convenzionale, il taglio semplice simula in modo più realistico la deformazione continua del terreno, evita la concentrazione delle tensioni e consente ampi spostamenti di taglio.
• Anelli a basso attrito– Le superfici rettificate di precisione riducono l'attrito tra gli anelli, migliorando la precisione della misurazione della sollecitazione di taglio.
• Commutazione flessibile drenato/non drenato– La valvola di drenaggio e il sensore di pressione interstiziale consentono la simulazione di diverse condizioni di drenaggio del campo.
• Capacità di caricamento dinamico(DSSA‑2/3) – Consente prove di taglio cicliche semplici per studiare il comportamento del terreno sotto carichi dinamici (ad esempio, liquefazione, rammollimento ciclico).
• Carico tridirezionale (DSSA‑3)– Può simulare percorsi di sollecitazione complessi (ad esempio, rotazione della sollecitazione principale).
• Misurazione dello spostamento ad alta precisione– Gli encoder lineari forniscono dati di spostamento privi di rumore e ad alta risoluzione.
• Software integrato– Acquisisce automaticamente i dati, traccia le curve forza-tempo e sollecitazione-spostamento e genera report.

Cosa scegliere

Seleziona il modello in base ai requisiti di test:

Nota: per campioni di dimensioni speciali (ad esempio, diametro 100 mm), è richiesto un ordine personalizzato dal produttore.

Flusso del processo

Esempio:Prova di taglio semplice ciclico non drenato su argilla satura (DSSA‑2)

• Preparazione del campione
  • Tagliare il terreno indisturbato o preparare il campione rimodellato utilizzando un anello tagliente da Ø61,8 mm.
  • Saturare (saturazione del vuoto o della contropressione), misurare il contenuto e la densità iniziali dell'acqua.

• Installazione del campione
  • Posizionare il campione nella scatola di taglio ad anello di impilamento, con pietre porose e carta da filtro sopra e sotto.
  • Installare il tappo superiore e il sensore della pressione interstiziale.
  • Posizionare la scatola di taglio nel telaio principale e collegare le aste di carico verticali e orizzontali.

• Consolidamento
  • Applicare la sollecitazione normale target (ad esempio, 100 kPa), aprire la valvola di drenaggio e consentire il consolidamento.
  • Registrare la deformazione verticale fino alla stabilità (consolidamento completo).

• Impostare i parametri di prova
  • Nel software, selezionare il tipo di prova: taglio semplice ciclico non drenato (volume costante).
  • Impostare i parametri di caricamento ciclico: forma d'onda (ad esempio, sinusoidale), frequenza (ad esempio, 1 Hz), rapporto di stress ciclico (CSR), numero di cicli.
  • Impostare le condizioni di arresto: soglia di deformazione (ad esempio, deformazione a doppia ampiezza del 5%) o numero preimpostato di cicli.

• Inizia la tosatura ciclica
  • Chiudere la valvola di drenaggio (non drenata).
  • Il servomotore orizzontale applica uno stress di taglio (o deformazione) ciclico.
  • Il software registra in tempo reale: sforzo di taglio, deformazione di taglio, spostamento verticale, pressione dei pori, numero di cicli.
  • Grafici in tempo reale: cicli di isteresi sforzo di taglio-deformazione, pressione dei pori rispetto al numero di cicli.

• Condizione di arresto
  • Si arresta automaticamente quando viene raggiunto il numero di cicli preimpostato o viene soddisfatta la soglia di deformazione (ad esempio, criterio di liquefazione).

• Fine e smontaggio
  • Scaricare le sollecitazioni verticali, aprire la valvola di drenaggio per scaricare l'acqua.
  • Rimuovere il campione, osservare la modalità di guasto (se presente), pulire gli anelli di impilamento e i sensori.

• Elaborazione dei dati
  • Il software calcola automaticamente per ciascun ciclo: modulo di taglio secante, rapporto di smorzamento, rapporto di pressione dei pori.
  • Traccia il rapporto di stress ciclico rispetto al numero di cicli di liquefazione (curva della resistenza alla liquefazione).
  • Genera un rapporto di prova (comprese curve e parametri).

Per taglio semplice statico (DSSA‑1):

• Nessun caricamento ciclico; la velocità di taglio è costante
• Durante il taglio non drenato, monitorare la pressione dei pori fino al picco o alla resistenza residua.

Per caricamento tridirezionale (DSSA‑3):

• Oltre alla direzione X verticale e orizzontale, applicare il carico nella direzione Y (ad esempio, sollecitazione laterale).
• Impostare i percorsi di sollecitazione/deformazione per tutte e tre le direzioni nel software.

Riepilogo:La serie BTU‑DSSA di apparecchi di taglio semplici servocontrollati completamente automatici offre soluzioni complete dal taglio semplice statico al carico dinamico ciclico e tridirezionale. Il design a 30 anelli di impilamento, la finitura superficiale a basso attrito e il servocomando ad alta precisione lo rendono un dispositivo avanzato per lo studio del comportamento di taglio semplice dei terreni. La selezione dovrebbe basarsi sulla necessità di prove dinamiche cicliche o di complessi percorsi di sollecitazione tridirezionali. Il taglio semplice convenzionale non drenato dei terreni saturi può utilizzare DSSA‑1; gli studi sulla liquefazione dei terremoti richiedono DSSA‑2; la validazione avanzata del modello costitutivo è meglio servita da DSSA-3.