sistema di test su colonna risonante

Descrizione di prodotto

Sistema di test su colonne risonanti

1. Descrizione

Il BTU-RCA-1 è unsistema di test su colonna risonanteche applica una forza di torsione ciclica a un campione di terreno per misurare lamodulo elastico dinamico, modulo di taglio e rapporto di smorzamentodi terreno in condizioni di piccola deformazione (10⁻⁶ ~ 10⁻⁴). Il sistema utilizza l'eccitazione elettromagnetica ed è completamente controllato dal computer per la pressione della cella e la coppia dinamica. Può eseguire il consolidamento triassiale convenzionale di terreni saturi nonché prove su colonna risonante.

2. Standard di prova

Sulla base delle specifiche generali dei test sulle colonne risonanti, il sistema soddisfa i seguenti standard:

•ASTM D4015(Metodo di prova standard per il modulo di taglio e il rapporto di smorzamento mediante il metodo della colonna risonante)

•ASTM D3999(Metodo di prova per le proprietà dinamiche del terreno sottoposto a carico ciclico)

•JG/T120-2007(Standard cinese del settore edile – Apparato a colonna risonante)

•Norma UNI EN ISO 17892-9(Prove di laboratorio geotecniche – Colonna ciclica triassiale e risonante)

3. Specifica

Parametro	Specifica
Valutazione massima della camera di pressione	1,5 MPa
Intervallo di controllo della pressione cellulare	0 ~ 0,9MPa
Metodo di caricamento della pressione cellulare	Caricamento pneumatico, controllo valvola servo proporzionale
Precisione della pressione della cella	±0,1% FS
Dimensioni dei campioni di terreno	Φ39,1 mm o Φ50 mm
Tipo di eccitazione	Elettromagnetico (4 set di bobine di eccitazione ad alta tensione e alto magnetismo)
Frequenza massima di vibrazione	300 Hz
Gamma di ceppi	10⁻⁶ ~ 10⁻⁴
Accelerometro	Accelerometro fisso e bilanciato incorporato
Componenti inclusi	Generatore di tensione, amplificatore di trasmissione, unità di acquisizione dati ad alta frequenza da 24 bit/10 kHz, barra di calibrazione e pesi di calibrazione
Modalità di controllo	Completamente controllato dal computer (pressione della cella + coppia dinamica)

4. Dettaglio

•Camera a pressione: Pressione massima 1,5 MPa, adatto per consolidamenti triassiali a pressione medio-bassa e prove in colonna risonante di terreni saturi.

•Controllo della pressione cellulare: Il caricamento pneumatico con una valvola servo proporzionale ad alta precisione consente la regolazione automatica da 0 a 0,9 MPa, precisione ±0,1% FS

•Sistema di eccitazione: Eccitazione torsionale elettromagnetica con 4 set di bobine, che generano un campo magnetico elevato e un comando ad alta tensione per un'ampia gamma di frequenze (fino a 300 Hz).

•Sensore: Accelerometro bilanciato integrato (fisso), che elimina il collegamento esterno e migliora la ripetibilità e l'immunità al rumore.

•Acquisizione dati: Risoluzione a 24 bit, frequenza di campionamento a 10 kHz – adatta per acquisire risposte dinamiche a piccole deformazioni.

•Accessori per la calibrazione: Fornito con barra di calibrazione e pesi per la verifica periodica delle misure del modulo di taglio.

•Dimensioni dei campioni: Compatibile con due diametri standard (39,1 mm e 50 mm) per i tipi di terreno comuni.

5. Applicazione

•Determinazione dei parametri dinamici a piccola deformazione: Misura il modulo di taglio (G) e il rapporto di smorzamento (D) nell'intervallo di deformazione 10⁻⁶ ~ 10⁻⁴ per l'analisi della risposta sismica del sito.

•Valutazione dinamica delle proprietà della fondazione: Fornisce parametri dinamici del terreno per la progettazione delle vibrazioni di pali, fondazioni di macchine, carichi di traffico, ecc.

•Validazione del modello costitutivo: Ottiene curve di decadimento della rigidezza a piccola deformazione per calibrare modelli costitutivi avanzati.

•Prove combinate consolidamento triassiale + colonna risonante: Eseguire innanzitutto il consolidamento triassiale, quindi applicare la vibrazione torsionale per studiare l'effetto dello stress di consolidamento sulle proprietà dinamiche.

•Ricerca e insegnamento: Adatto per studi di laboratorio e dimostrazioni in ingegneria sismica geotecnica e dinamica del suolo.

6. Vantaggi

•Controllo completamente automatico: L'applicazione della pressione cellulare, l'eccitazione dinamica e l'acquisizione dei dati sono controllate dal computer, riducendo così gli errori dell'operatore.

•Alta precisione con sollecitazioni ridotte: L'intervallo di deformazione fino a 10⁻⁶ cattura accuratamente il modulo di taglio massimo (Gmax) del terreno.

•Risposta ad alta frequenza: La frequenza massima di vibrazione di 300 Hz copre le comuni bande di test delle colonne risonanti.

•Accelerometro incorporato: Riduce al minimo i disturbi dell'installazione e migliora la ripetibilità del test.

•Quattro bobine elettromagnetiche: Fornire una coppia di eccitazione sufficiente e uniforme, garantendo una modalità torsionale pura.

•DAQ a 24 bit: Alta risoluzione e frequenza di campionamento per l'elaborazione di segnali dinamici deboli.

•Calibrazione standardizzata: Viene fornito con barra/pesi di calibrazione, garantendo misurazioni tracciabili.

7. Parametro (tabella sintetica)

8. Cosa scegliere

Parametro	Valore/Specifica
Valutazione della camera di pressione	1,5 MPa
Intervallo di pressione della cella	0 ~ 0,9MPa
Precisione della pressione della cella	±0,1% FS
Diametri dei campioni di terreno	39,1 mm/50 mm
Metodo di eccitazione	Elettromagnetico (4 bobine)
Frequenza massima	300 Hz
Gamma di ceppi	10⁻⁶ ~ 10⁻⁴
Accelerometro	Bilanciato incorporato
DAQ	24 bit/10 kHz
Articoli inclusi	Generatore di tensione, amplificatore di comando, barra di calibrazione, pesi di calibrazione

Il BTU-RCA-1 è un sistema a colonna risonante a modello singolo, quindi non è necessaria la selezione tra modelli. Tuttavia, considera i seguenti fattori per vedere se soddisfa le tue esigenze:

Considerazione	Suggerimento
Pressione cellulare richiesta ≤0,9 MPa	Adatto a terreni convenzionali (non profondi, non ad elevatissimo stress). Per pressioni cellulari più elevate (ad esempio, >2 MPa), è necessaria una colonna risonante ad alta pressione.
Corrispondenza delle dimensioni del campione	Supporta solo i diametri da 39,1 mm e 50 mm – adatto per sabbia da fine a media. Le particelle più grandi richiedono una colonna risonante di grandi dimensioni.
Requisito di frequenza	Il massimo 300 Hz soddisfa la maggior parte dei test di risonanza a piccola deformazione. Per frequenze più elevate (ad esempio, 500 Hz+), potrebbe essere necessario un modello diverso.
Necessità di consolidamento triassiale	Il sistema supporta il consolidamento triassiale convenzionale, adatto per prove su terreni saturi dopo il consolidamento – ideale per la maggior parte dei laboratori di dinamica del suolo.
Budget e livello di automazione	Completamente automatico, include DAQ, amplificatore e componenti completi. Conveniente per i laboratori che richiedono test standardizzati ed efficienti.

Solo se ne hai bisognosemplice test del modulo a piccola deformazionecon una bassa pressione delle celle, RCA‑1 è una scelta conveniente. Per test su terreni non saturi o su una gamma di frequenza estremamente ampia, contattare il produttore per configurazioni estese.

9. Flusso del processo

Di seguito è riportata una procedura standardizzata per un tipicotest della colonna risonante(consolidamento seguito da risonanza torsionale) utilizzando il BTU-RCA-1:

Passaggio 1: preparazione e installazione del campione

• Preparare un campione di terreno saturo indisturbato o rimodellato in base alle dimensioni richieste (diametro 39,1 mm o 50 mm).

• Installare il provino nella camera di pressione triassiale; collegare il sensore della pressione interstiziale e le linee di drenaggio.

• Montare l'unità di eccitazione superiore (i set di bobine elettromagnetiche sono preinstallati).

Fase 2: Riempimento e saturazione dell'impianto

• Riempire la camera e le tubazioni con acqua disaerata, eliminando le bolle d'aria.

• Il software esegue automaticamente la saturazione della contropressione e misura il valore B (B≥0,95 indica la saturazione completa).

Passaggio 3: consolidamento triassiale

• Impostare la pressione cellulare target (0~0,9 MPa) e il tempo di consolidamento/criteri di stabilità del drenaggio.

• Il software applica automaticamente la pressione cellulare e registra la variazione di volume/la dissipazione della pressione dei pori, completando il consolidamento isotropo o anisotropo.

Passaggio 4: preparazione del test della colonna risonante

• Dopo il consolidamento, chiudere la valvola di drenaggio per mantenere condizioni non drenate.

• Il software identifica automaticamente la geometria del provino ed esegue l'azzeramento dell'accelerometro e l'autocontrollo del sistema.

Passaggio 5: eccitazione e scansione della frequenza

• Impostare la tensione di eccitazione (uscita dall'amplificatore del convertitore) e l'intervallo di scansione della frequenza (ad esempio, 10~300 Hz).

• Le bobine elettromagnetiche applicano una forza di torsione ciclica; l'accelerometro monitora la risposta.

• Il software analizza automaticamente la frequenza e identifica ilfrequenza di risonanza(frequenza corrispondente alla risposta di accelerazione di picco).

Passaggio 6: calcolare il modulo di taglio e il rapporto di smorzamento

• Dalla frequenza di risonanza, dimensioni del provino, momento di inerzia, ecc., il software calcola ilmodulo di taglio Galla pressione cellulare attuale.

• ILrapporto di smorzamento Dviene calcolato utilizzando il metodo della larghezza di banda a metà potenza dal picco di risonanza.

• Le misurazioni possono essere ripetute a diversi livelli di deformazione (modificando la forza di eccitazione) per ottenere curve di decadimento G‑γ e D‑γ.

Passaggio 7: modificare la pressione della cella o il livello di deformazione

• Se necessario, scaricare la pressione della cella o passare a una pressione della cella diversa e ripetere i passaggi da 4 a 6 per ottenere parametri dinamici in condizioni di stress diverse.

Passaggio 8: testare la terminazione e l'elaborazione dei dati

• Il software salva automaticamente tutte le curve di scansione, le frequenze di risonanza, i valori G e D.

• Il modulo di post-elaborazione genera un rapporto di prova che include grafici Gmax, rapporto di smorzamento rispetto alla deformazione o pressione cellulare.

Passaggio 9: pulizia e manutenzione

• Scaricare la pressione della cella, drenare la camera di pressione e rimuovere il campione.

• Pulire le linee e la camera di pressione; ispezionare i sensori e le bobine.

Nota: il software BTU-RCA‑1 fornisce un'interfaccia guidata; la maggior parte dei passaggi può essere eseguita automaticamente con un solo clic.

 

Se hai bisogno di un preventivo, di un elenco di configurazioni standard o di un confronto con altri sistemi di colonne risonanti, fornisci maggiori informazioni.