Aparelho de cisalhamento simples servocontrolado automático

Descrição de produto

                                       Aparelho de cisalhamento simples servocontrolado automático

Descrição

Este equipamento é oBTUaparelho de cisalhamento simples totalmente automático e servocontrolado, disponível nos seguintes modelos:

• BTU-DSSA-1: Padrão (estático)
• BTU-DSSA-2: Dinâmico (carga dinâmica cíclica na direção X)
• BTU-DSSA-3: Carregamento tridirecional + dinâmico

O sistema consiste principalmente em:

• Uma estrutura principal (fornecendo a estrutura de carregamento)
• Um sistema de carregamento de servo motor vertical (0–10 kN)
• Um sistema de carregamento de servo motor horizontal (0–10 kN)
• 30 anéis de empilhamento de cisalhamento simples (caixa de cisalhamento, diâmetro interno 61,8 mm, espessura de cada anel 2 mm)
• Sistema de software de suporte

Principais funções:

• Controle de altura ativo passivo
• Carregamento controlado por tensão ou controlado por deformação
• Ensaios estáticos de cisalhamento simples sob condições drenadas (carga constante) ou não drenadas (volume constante), com ou sem viés de cisalhamento
• Ensaios de cisalhamento simples dinâmicos cíclicos na direção X (DSSA‑2/3)

Padrões de teste (internacionais)

• ASTM D6528(Método de teste padrão para testes de cisalhamento simples não drenados consolidados)
• ASTM D7608(Resistência residual de solos coesivos saturados – a variante de cisalhamento simples é menos comum)
• ISO 17892-9(Triaxial cíclico – aplicam-se princípios semelhantes)
• BS 1377-8(Seção de teste de cisalhamento simples)
• JGS 0563(Método de teste de cisalhamento simples japonês)

O equipamento pode atender aos requisitos de taxa de cisalhamento, tensão normal, condições drenadas/não drenadas, carregamento dinâmico, etc. especificados nas normas acima.

Especificação

Detalhe

• Design de anel de empilhamento– 30 anéis com 2 mm de espessura cada, diâmetro interno 61,8 mm. Os anéis permitem o deslocamento relativo horizontal, mantendo a deformação vertical livre, simulando condições de cisalhamento simples.
• Controle de fricção– Cada superfície do anel é retificada com precisão usando uma retificadora de superfície para minimizar o atrito entre os anéis, melhorando a precisão da medição da tensão de cisalhamento.
• Medição de drenagem e pressão dos poros– As portas de drenagem na parte inferior e superior permitem consolidação e testes de drenagem. Um sensor de pressão dos poros monitora as mudanças na pressão da água dos poros durante o cisalhamento não drenado.
• Sistema de carregamento vertical– Carregamento mecânico acionado por servo motor (sem necessidade de pressão pneumática ou hidráulica), resposta rápida, alta precisão. O deslocamento vertical é medido por um codificador linear (sem ruído mecânico).
• Sistema de carregamento horizontal– Atuador servomotor para carregamento estático ou dinâmico (cíclico). Os modelos dinâmicos (DSSA‑2/3) podem aplicar carga de forma de onda (senoidal, quadrada, etc.) na direção X.
• Modos de controle– Controle de altura ativo passivo: mantém volume constante (não drenado) ou carga constante (drenado) durante o cisalhamento. Suporta caminhos controlados por tensão ou por tensão.
• Carregamento tridirecional (DSSA‑3)– Além da direção X vertical e horizontal, é possível aplicar cargas na direção Y (terceira direção) para simular estados de tensão mais complexos.

Aplicativo

• Comportamento de cisalhamento simples dos solos– Simula estados de tensão de cisalhamento puro no campo (por exemplo, deslizamento horizontal de fundações, solo atrás de muros de contenção).
• Resistência consolidada não drenada/consolidada drenada– Determina os parâmetros de resistência ao cisalhamento (c, φ) sob condições drenadas ou não drenadas.
• Carregamento dinâmico cíclico– Simula terremotos, ondas, carregamento de tráfego para estudar a deformação do solo e a degradação da resistência (cisalhamento simples dinâmico).
• Testes de solo insaturado(requer acessórios não saturados) – Estude o efeito da sucção na resistência ao cisalhamento.
• Solos macios e areias saturadas– Avaliação do potencial de liquefação, comportamento de amolecimento cíclico.
• Estabilidade de taludes e projeto de fundação– Fornece parâmetros de resistência mais consistentes com os caminhos de tensão reais.

Vantagens

• Controle servo totalmente automático– Os eixos vertical e horizontal usam controle de circuito fechado do servo motor, alta precisão de carregamento e resposta rápida.
• 30 anéis de empilhamento– Comparado ao cisalhamento direto convencional, o cisalhamento simples simula de forma mais realista a deformação contínua do solo, evita a concentração de tensões e permite grandes deslocamentos de cisalhamento.
• Anéis de baixa fricção– As superfícies retificadas com precisão reduzem o atrito entre os anéis, melhorando a precisão da medição da tensão de cisalhamento.
• Comutação flexível drenada/não drenada– A válvula de drenagem e o sensor de pressão dos poros permitem a simulação de diferentes condições de drenagem em campo.
• Capacidade de carregamento dinâmico(DSSA‑2/3) – Permite testes de cisalhamento cíclicos simples para estudar o comportamento do solo sob cargas dinâmicas (por exemplo, liquefação, amolecimento cíclico).
• Carregamento tridirecional (DSSA‑3)– Pode simular caminhos de tensão complexos (por exemplo, rotação de tensão principal).
• Medição de deslocamento de alta precisão– Os encoders lineares fornecem dados de deslocamento de alta resolução e sem ruído.
• Software integrado– Adquire dados automaticamente, traça curvas de força-tempo e deslocamento de tensão e gera relatórios.

O que escolher

Selecione o modelo de acordo com os requisitos de teste:

Nota: Para tamanhos de amostra especiais (por exemplo, 100 mm de diâmetro), é necessário um pedido personalizado do fabricante.

Fluxo do Processo

Exemplo:Ensaio de cisalhamento simples cíclico não drenado em argila saturada (DSSA-2)

• Preparação de amostras
  • Corte o solo intacto ou prepare a amostra remodelada usando um anel de corte de Ø61,8 mm.
  • Saturar (saturação por vácuo ou contrapressão), medir o conteúdo inicial de água e a densidade.

• Instalação de amostra
  • Coloque a amostra na caixa de cisalhamento do anel de empilhamento, com pedras porosas e papel de filtro na parte superior e inferior.
  • Instale a tampa superior e o sensor de pressão dos poros.
  • Posicione a caixa de corte na estrutura principal e conecte as hastes de carga verticais e horizontais.

• Consolidação
  • Aplique a tensão normal alvo (por exemplo, 100 kPa), abra a válvula de drenagem e permita a consolidação.
  • Registre a deformação vertical até ficar estável (consolidação completa).

• Definir parâmetros de teste
  • No software, selecione o tipo de teste: cisalhamento simples cíclico não drenado (volume constante).
  • Defina parâmetros de carregamento cíclico: forma de onda (por exemplo, senoidal), frequência (por exemplo, 1 Hz), taxa de tensão cíclica (CSR), número de ciclos.
  • Definir condições de parada: limite de deformação (por exemplo, 5% de deformação de amplitude dupla) ou número predefinido de ciclos.

• Iniciar cisalhamento cíclico
  • Feche a válvula de drenagem (não drenada).
  • O servo motor horizontal aplica tensão de cisalhamento cíclica (ou deformação).
  • O software registra em tempo real: tensão de cisalhamento, deformação de cisalhamento, deslocamento vertical, pressão de poro, número de ciclo.
  • Gráficos em tempo real: loops de histerese de tensão de cisalhamento, pressão de poro versus número de ciclos.

• Condição de parada
  • Para automaticamente quando o número predefinido de ciclos é atingido ou o limite de deformação (por exemplo, critério de liquefação) é atingido.

• Fim e desmontagem
  • Alivie a tensão vertical, abra a válvula de drenagem para drenar a água.
  • Remova a amostra, observe o modo de falha (se houver), limpe os anéis de empilhamento e os sensores.

• Processamento de dados
  • O software calcula automaticamente para cada ciclo: módulo de cisalhamento secante, taxa de amortecimento, taxa de poropressão.
  • Representa graficamente a relação de tensão cíclica versus número de ciclos até a liquefação (curva de resistência à liquefação).
  • Gera relatório de teste (incluindo curvas e parâmetros).

Para cisalhamento simples estático (DSSA‑1):

• Sem carregamento cíclico; taxa de cisalhamento é constante
• Durante o cisalhamento não drenado, monitore a pressão dos poros até o pico ou resistência residual.

Para carregamento tridirecional (DSSA‑3):

• Além da direção X vertical e horizontal, aplique carga na direção Y (por exemplo, tensão lateral).
• Defina caminhos de tensão/deformação para todas as três direções no software.

Resumo:A série BTU‑DSSA de aparelhos de cisalhamento simples totalmente automáticos e servocontrolados oferece soluções completas, desde cisalhamento simples estático até carregamento cíclico dinâmico e tridirecional. O design de 30 anéis de empilhamento, o acabamento superficial de baixo atrito e o servocontrole de alta precisão fazem dele um dispositivo avançado para estudar o comportamento simples de cisalhamento de solos. A seleção deve basear-se na necessidade de testes dinâmicos cíclicos ou de caminhos de tensão tridirecionais complexos. O cisalhamento simples não drenado convencional de solos saturados pode usar DSSA-1; os estudos de liquefação por terremotos exigem DSSA-2; a validação avançada do modelo constitutivo é melhor atendida pelo DSSA-3.