共振柱试验系统产品介绍

　　共振柱试验仪将共振柱试验和扭剪试验集成到了一起，包括一个为试件提供扭转力矩的电机，一套含调理器的传感器，一套提供围压和反压的电/气控制系统，以及一个数据采集仪。

　　共振柱试验中，试件为圆柱形的，底部被限制不动，顶部施加动态激励荷载。顶部的扭剪荷载是通过一个连接驱动板的8驱动线圈4块高强永磁体的电机驱动，频率达300 Hz。基础型号的振动是通过监控运动振幅检测到。

　　按ASTM D4015规定的频率，剪切波速和剪切波模量是通过弹性理论计算而得到的。相应的剪切应变是通过运行振幅进行评价。材料的阻尼可以通过半功率带宽或关断驱动器后的自由振动衰减曲线获得。

　　在进行扭剪试验时，试件在周期性的低频（10 Hz）应力下发生变形，同时连续记录力矩和变形值。

　　饱和阶段

　　在饱和阶段，随着围压和孔隙压力的逐步施加，孔隙里的空气逐步排除。控制系统通过气液压力转换装置产生围压和反压。围压、反压和孔隙压力均通过量程为1000kPa的压力传感器进行测量，其精度为

　　0.1 kPa。一个±12.5 mm的LVDT安装在40毫升精密加工而成的计量舱体，构成了高精度的体变测量装置，精度为0.2%。

　　固结阶段

　　试件被施加的反压取决于最后饱和阶段，被施加的围压则有赖于下个阶段的有效应力。当孔隙水压完全消散且体变基本不变时，可认为固结阶段完成。在这个阶段，轴向的压缩是通过一个12.5 mm量程的LVDT进行测量的。

　　RC和TS试验通常是在不排水的条件下进行，关闭排水管线并且测量孔隙水压力的变化。

　　共振柱试验

　　信号发生器产生的正弦电压，通过放大器产生了比例放大电流，从而驱动压力室上安装的线圈。在线圈的交变电场作用下，驱动盘产生运动，从而将扭转动作传递到时间上。输入信号频率的变化，试件的动态响应体现为运动振幅的变化。而振幅的测量可以通过安装在驱动盘上的加速度传感器，或位移传感器测量驱动盘和线圈的相对运动来获得。

　　使得试件顶部产生运动的频率可以关联到***谐振频率，并且可以通过一系列的频率输入扫描检测得到。通过共振频率可以评价土样的正交剪切模量。

　　阻尼比可以通过2种方式进行评估：

　　● 频率：土样在全频率的响应情况（半功率带宽）

　　● 时间：当切断驱动电路时，自由振动的衰减曲线（对数衰减法）

　　半功率带宽被定义为，该频率下当振幅为1/√2峰值时的脉宽。在对数衰减法里，一个脉冲产生的自由振动位移振幅被监测并记录，一个典型曲线如下，对数衰减是两个相邻数值的自然对数的比例。

　　在给定的有效应力下，重复多次RC试验，持续地增加输入电压的振幅，从而获得在不断增加的剪切应变值时，相对应的正交剪切模量和阻尼比。

　　扭剪试验

　　正弦电流在静态条件下施加给线圈，试件顶部的运动通过位移传感器检测。与剪切应力成比例的输入电流和与剪切应变成比例的响应的转动都被同时检录。土样的剪切模量即可通过应力应变环的平均斜率所确定，而材料的阻尼与迟滞环的面积相关。

　　在给定的有效应力下，重复多次TS试验，持续地增加输入电压的振幅，从而获得在不断增加的剪切应变值时，相对应的正交剪切模量和阻尼比。

　　系统由下面部件组成：

　　三轴室

　　铝制三轴室，包含不锈钢柱和透明亚克力桶，内部直径170mm，外部直径200mm，含底部排水管线，用于安装旋转驱动电机的内部悬浮框架。电机内含4块NeFeB高强永磁铁和8组线圈。

　　50mm直径试件的测试附件（38mm直径也可定制）。

　　n°2标定杆套装 + n°1标定砝码。

　　主控制箱，电脑，软件

　　主控制箱用于连接电脑，内部集成了所有控制、电源、电气元件和启动元件。系统同时包含气动作动器（电/气转换）和放大装置。

　　传感器套装包含：

　　轴向LVDT位移传感器，体变测量装置，三个压力传感器，两个涡流位移传感器（配备微型驱动器），MEMS加速度传感器。

　　共振柱试验系统产品特点

　　● 共振柱实验（RC）和扭剪试验（TS）的结合

　　● 气动控制围压，到1 MPa

　　● 自动检测基准频率

　　● RC：阻尼比是通过“半功率带宽”和自由振动衰减法获得

　　● TS：阻尼比是通过迟滞环获得

　　● 内置悬浮框架，提供大角度扭转和轴向变形

　　● 适用于50 mm直径试件（可选38 mm直径）

　　● 集成数据采集、信号发生、以及标定系统

　　共振柱试验系统技术参数

　　● 力矩：1.2Nm

　　● 变形角度：10°

　　● 的围压和反压：1MPa

　　● 8通道信号调理装置

　　● USB数据采集和信号输出板

　　● 2个电/气转换器用于围压和反压

　　● 激励频率：RC动态为1~300Hz，TS周期为0~50Hz

　　● 尺寸：

　　   控制箱：51×45×35cm（高×宽×深）

　　   三轴室：55×27cm（高×直径）

　　● 重量：50kg左右

　　共振柱试验系统订购信息

　　31-WF8500

　　共振柱，集成共振柱/扭剪装置通过“半功率带宽”和自由振动衰减法，自动检测阻尼比。

　　110-220 V，50-60 Hz，1 ph。

　　共振柱试验系统附加信息

　　附件

　　28-WF4051/A

　　50mm试件胶皮膜扩张器

　　28-WF4051/B

　　50mm试件的O圈更换工具

　　28-WF4055

　　50mm试件胶皮膜（10个装）

　　28-WF4056

　　50mm试件的O圈

　　28-WF4051/E

　　侧排水滤纸（50个装）

　　31-WF4051/H1

　　50mm试件双半圆成型模，带真空装置

　　28-WF4051/G

　　切刀，木槌，盛土器

　　空压机

　　28-WF2016/A

　　空压机，10bar（8bar持续工作），出气量234升/分钟，100升储气罐，230V，50Hz，1ph（110V，60Hz，1ph ; 220V，60Hz，1ph也可选）。

　　28-WF2016/2

　　气水分离过滤器

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　　联系方式：18519868328 李经理