système de test de colonne résonante

Système de test de colonne résonante

1. Description

Le BTU-RCA-1 est unsystème de test de colonne résonantequi applique une force de torsion cyclique un échantillon de sol pour mesurer lamodule d'élasticité dynamique, module de cisaillement et taux d'amortissementdu sol dans des conditions de faible contrainte (10⁻⁶ ~ 10⁻⁴). Le système utilise une excitation électromagnétique et est entièrement contrôlé par ordinateur pour la pression des cellules et le couple dynamique. Il peut effectuer une consolidation triaxiale conventionnelle de sols saturés ainsi que des tests sur colonnes résonantes.

2. Normes d'essai

Basé sur les spécifications générales des tests de colonnes résonantes, le système répond aux normes suivantes :

•ASTM D4015(Méthode d'essai standard pour le module de cisaillement et le rapport d'amortissement par la méthode de la colonne résonante)

•ASTM D3999(Méthode d'essai pour les propriétés dynamiques du sol sous chargement cyclique)

•JG/T120-2007(Norme chinoise de l’industrie de la construction – Appareil colonne résonante)

•BS EN ISO 17892-9(Essais géotechniques en laboratoire – Colonne triaxiale cyclique et résonante)

3. Spécification

4. Détail

•Chambre de pression: Pression maximale 1,5 MPa, adaptée aux essais de consolidation triaxiale moyenne basse pression et aux essais sur colonne résonante de sols saturés.

•Contrôle de la pression cellulaire: Le chargement pneumatique avec une servovalve proportionnelle de haute précision permet une régulation automatique de 0 0,9 MPa, précision ±0,1% FS

•Système d'excitation: Excitation électromagnétique de torsion avec 4 jeux de bobines, générant un champ magnétique élevé et un entraînement haute tension pour une large gamme de fréquences (jusqu' 300 Hz).

•Capteur: Accéléromètre équilibré intégré (fixe), éliminant la fixation externe et améliorant la répétabilité et l'immunité au bruit.

•Acquisition de données: Résolution 24 bits, taux d'échantillonnage de 10 kHz – adapté la capture de réponses dynamiques faible contrainte.

•Accessoires d'étalonnage: Fourni avec une barre d'étalonnage et des poids pour la vérification périodique des mesures de module de cisaillement.

•Tailles des spécimens: Compatible avec deux diamètres standards (39,1 mm et 50 mm) pour les types de sols courants.

5. Demande

•Détermination des paramètres dynamiques faible déformation: Mesure le module de cisaillement (G) et le rapport d'amortissement (D) dans la plage de déformation 10⁻⁶ ~ 10⁻⁴ pour l'analyse de la réponse sismique du site.

•Évaluation dynamique des propriétés de la Fondation: Fournit des paramètres de sol dynamiques pour la conception vibratoire des pieux, des fondations de machines, des charges de trafic, etc.

•Validation du modèle constitutif: Obtient des courbes de décroissance de rigidité en petites déformations pour calibrer des modèles constitutifs avancés.

•Essais combinés consolidation triaxiale + colonne résonante: Effectuez d'abord une consolidation triaxiale, puis appliquez une vibration de torsion pour étudier l'effet de la contrainte de consolidation sur les propriétés dynamiques.

•Recherche et enseignement: Convient aux études et démonstrations en laboratoire en génie parasismique géotechnique et en dynamique des sols.

6. Avantages

•Contrôle entièrement automatique: L'application de la pression cellulaire, l'excitation dynamique et l'acquisition des données sont contrôlées par ordinateur, réduisant ainsi les erreurs de l'opérateur.

•Haute précision faible déformation: La plage de déformation jusqu' 10⁻⁶ capture avec précision le module de cisaillement maximal (Gmax) du sol.

•Réponse haute fréquence: La fréquence de vibration maximale de 300 Hz couvre les bandes de test de colonnes résonantes courantes.

•Accéléromètre intégré: Minimise les perturbations de l’installation et améliore la répétabilité des tests.

•Quatre bobines électromagnétiques: Fournit un couple d'excitation suffisant et uniforme, assurant un mode de torsion pur.

•DAQ 24 bits: Haute résolution et taux d'échantillonnage pour le traitement des signaux dynamiques faibles.

•Étalonnage standardisé: Livré avec une barre/poids d'étalonnage, garantissant des mesures traçables.

7. Paramètre (tableau d'un coup d'il)

8. Que choisir

Le BTU-RCA-1 est un système de colonnes résonantes modèle unique, la sélection inter-modèles n'est donc pas nécessaire. Cependant, tenez compte des facteurs suivants pour voir si cela correspond vos besoins :

Si vous avez seulement besointest simple de module de petite déformationavec une faible pression cellulaire, le RCA‑1 est un choix rentable. Pour les tests de sols non saturés ou une plage de fréquences extrêmement large, contactez le fabricant pour des configurations étendues.

9. Flux de processus

Vous trouverez ci-dessous une procédure standardisée pour unessai de colonne résonante(consolidation suivie d'une résonance de torsion) l'aide du BTU-RCA-1 :

Étape 1 : Préparation et installation des échantillons

• Préparer un échantillon de sol saturé non remanié ou remanié selon la taille requise (39,1 mm ou 50 mm de diamètre).

• Installer l'échantillon dans la chambre de pression triaxiale ; Connectez le capteur de pression interstitielle et les conduites de drainage.

• Montez l'unité d'excitation supérieure (les jeux de bobines électromagnétiques sont préinstallés).

Étape 2 : Remplissage et saturation du système

• Remplissez la chambre et les conduites avec de l'eau désaérée, en éliminant les bulles d'air.

• Le logiciel effectue automatiquement une saturation de contre-pression et mesure la valeur B (B≥0,95 indique une saturation complète).

Étape 3 : Consolidation triaxiale

• Définir la pression de la cellule cible (0~0,9 MPa) et les critères de temps de consolidation/stabilité du drainage.

• Le logiciel applique automatiquement la pression cellulaire et enregistre le changement de volume/la dissipation de la pression interstitielle, complétant ainsi la consolidation isotrope ou anisotrope.

Étape 4 : Préparation du test sur colonne résonante

• Après consolidation, fermez la vanne de drainage pour maintenir des conditions non drainées.

• Le logiciel identifie automatiquement la géométrie de l'échantillon et effectue la mise zéro de l'accéléromètre et l'autovérification du système.

Étape 5 : Excitation et balayage de fréquence

• Réglez la tension d'excitation (sortie par l'amplificateur de commande) et la plage de balayage de fréquence (par exemple, 10~300 Hz).

• Les bobines électromagnétiques appliquent une force de torsion cyclique ; l'accéléromètre surveille la réponse.

• Le logiciel balaie automatiquement la fréquence et identifie lefréquence de résonance(fréquence correspondant la réponse d'accélération maximale).

Étape 6 : Calculer le module de cisaillement et le taux d'amortissement

• A partir de la fréquence de résonance, des dimensions de l'éprouvette, du moment d'inertie, etc., le logiciel calcule lemodule de cisaillement G la pression cellulaire actuelle.

• Lerapport d'amortissement Dest calculé l’aide de la méthode de la bande passante demi-puissance partir du pic de résonance.

• Les mesures peuvent être répétées différents niveaux de déformation (en modifiant la force d'excitation) pour obtenir les courbes de désintégration G‑γ et D‑γ.

Étape 7 : Modifier la pression cellulaire ou le niveau de contrainte

• Si nécessaire, déchargez la pression cellulaire ou passez une pression cellulaire différente et répétez les étapes 4 6 pour obtenir les paramètres dynamiques dans différentes conditions de contrainte.

Étape 8 : Résiliation du test et traitement des données

• Le logiciel enregistre automatiquement toutes les courbes de balayage, les fréquences de résonance, les valeurs G et D.

• Le module de post-traitement génère un rapport de test comprenant des graphiques de Gmax, de rapport d'amortissement en fonction de la déformation ou de pression cellulaire.

Étape 9 : Nettoyage et entretien

• Libérez la pression de la cellule, vidangez la chambre de pression et retirez l'échantillon.

• Nettoyer les conduites et la chambre de pression ; inspectez les capteurs et les bobines.

Remarque : Le logiciel BTU-RCA‑1 fournit une interface pilotée par un assistant ; la plupart des étapes peuvent être exécutées automatiquement en un seul clic.

Si vous avez besoin d'un devis, d'une liste de configuration standard ou d'une comparaison avec d'autres systèmes de colonnes résonantes, veuillez fournir plus d'informations.

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