Thiết bị cắt trực tiếp trong suốt tự động

Mô tả sản phẩm

Máy cắt trực tiếp trong suốt hoàn toàn tự động

Mô tả

Thiết bị này làMáy cắt trực tiếp trong suốt hoàn toàn tự động (máy cắt trực tiếp đất trong suốt), mô hìnhBTU- TDSA-10F, được thiết kế đặc biệt để quan sát hành vi vi mô vi cơ học của đất trong suốt (hoặc vật liệu địa lý trong suốt).Nó sử dụng một hộp cắt trong suốt và có thể được kết hợp với các hệ thống quang học để trực tiếp quan sát biến dạng bên trong, chuyển động của các hạt, sự phát triển của dải cắt và các hiện tượng vi mô khác trong quá trình cắt.

Các chức năng chính bao gồm:

• Kiểm tra củng cố tiêu chuẩn, cắt chuẩn, cắt nhanh và cắt chu kỳ trên đất trong suốt
• Xét nghiệm rheological (creep) cắt trực tiếp
• Xét nghiệm cắt giảm giả động (kiểm soát căng cắt giảm dương tính / âm tính)
• Xét nghiệm cắt giao diện
• Kiểm tra củng cố và cắt của vật liệu địa lý ở quy mô vi mô

Đặc điểm chính:

• Hộp cắt xuyên suốt (phần vuông 100 mm và 60 mm); cả mẫu trên và dưới đều được ngâm trong nước để duy trì sự bão hòa
• Hệ thống tải thẳng đứng: lực bình thường tối đa 5 kN, độ chính xác ± 0,1% FS
• Hệ thống tải ngang: 0-5 kN, độ chính xác ± 0,1% FS, tốc độ cắt 0,00001-9,99999 mm/min không bước
• Di chuyển dọc: phạm vi 0-12,7 mm, độ phân giải 0,01 mm, thu thập máy tính thời gian thực
• Loading hoàn toàn tự động được điều khiển bởi phần mềm với phản hồi servo
• Bao gồm phần mềm thu thập dữ liệu và điều khiển dựa trên máy tính

Tiêu chuẩn thử nghiệm (đồng quốc tế)

• ASTM D3080 ((Xét nghiệm cắt trực tiếp)
• ASTM D5321 ((Cắt giao diện)
• ASTM D6528 ((Simple shear ️ nguyên tắc tương tự)
• ASTM D7608 ((Sức mạnh dư thừa)
• ISO 17892‐10 ((Xét nghiệm cắt trực tiếp)
• BS 1377-7 ((Xét nghiệm cắt trực tiếp)

Vì đất trong suốt là một vật liệu mô hình vật lý được sử dụng để mô phỏng đất tự nhiên, các phương pháp thử nghiệm của nó thường tuân theo các phương pháp cho đất tự nhiên.Thiết kế trong suốt chủ yếu dành cho quan sát bằng kính hiển vi và không thay đổi các yêu cầu thử nghiệm cơ khí.

Thông số kỹ thuật

Dựa trên ảnh chụp màn hình:

Chi tiết

• Hộp cắt xuyên suốt- Được làm bằng vật liệu trong suốt (ví dụ: thủy tinh acrylic hoặc thủy tinh cường độ cao), cho phép các hệ thống quang học (máy ảnh, kính hiển vi, PIV) quan sát trực tiếp bên trong mẫu vật.Cả các mẫu trên và dưới đều được ngâm trong nước để giữ cho đất trong suốt bão hòa và tránh sự không phù hợp của chỉ số khúc xạ.
• Hai kích thước hộpCung cấp các hộp cắt vuông 100 mm và 60 mm để chứa các quy mô mô hình khác nhau.
• Hộp cắt giao diện️ Tùy chọn hoặc tiêu chuẩn, được sử dụng để nghiên cứu ma sát giao diện giữa đất trong suốt và các cấu trúc (ví dụ: tấm trong suốt, cột mô hình).
• Kiểm soát phản hồi bằng servo- Cả tải bình thường và chiều ngang đều sử dụng điều khiển động cơ servo vòng kín để áp dụng căng thẳng hoặc đường căng thẳng chính xác.
• Xét nghiệm cắt giả độngKhả năng điều khiển căng thẳng cắt dương tính / tiêu cực (tức là đảo ngược hướng cắt chu kỳ) để mô phỏng tải trọng chu kỳ hoặc động.
• Sự củng cố và cắt tỉa bằng kính hiển viKết hợp với đất trong suốt và quan sát quang học, cho phép nghiên cứu cơ chế nén củng cố quy mô hạt và biến dạng cắt.
• Đo độ dịch chuyển chính xác cao️ Độ phân giải dịch chuyển dọc 0,01 mm (10 μm), đáp ứng các yêu cầu quan sát biến dạng vi mô.
• Các chức năng phần mềm- Thu thập và điều khiển dữ liệu hoàn toàn tự động, hiển thị đường cong thời gian thực, hỗ trợ nhiều mô-đun thử nghiệm.

Ứng dụng

• Kiểm tra đất trong suốtSử dụng đất trong suốt để mô phỏng cát hoặc đất sét tự nhiên; kết hợp với quan sát quang học (ví dụ, PIV) để nghiên cứu biến dạng bên trong, phát triển dải cắt, xoay hạt,và các cơ chế vi mô khác.
• Cơ sở và chân- Quan sát các lĩnh vực dịch chuyển đất xung quanh nền tảng đống hoặc chân nông trong khi cắt.
• Sự ổn định độ dốc- Mô phỏng thất bại cắt nghiêng và quan sát sự hình thành và phát triển của bề mặt trượt.
• Tắt giao diện- Nghiên cứu sự tương tác giữa cấu trúc đất (các bức tường giữ, ống, màng địa chất).
• Trọng lượng chu kỳ và động- Nghiên cứu sự tích lũy biến dạng và suy giảm độ bền dưới động đất hoặc tải sóng (đã cắt giả động).
• Hành vi bò- Quan sát hành vi rheological dưới tải dài hạn.
• Các cuộc biểu tình giảng dạy- Hiển thị quá trình thất bại cắt của đất cho giảng dạy địa kỹ thuật.

Ưu điểm

• Quá trình cắt tóc được hình dung️ Hộp cắt trong suốt kết hợp với một hệ thống quang học cho phép quan sát trực tiếp biến dạng mẫu bên trong,vượt qua giới hạn của các thiết bị cắt trực tiếp thông thường (mà chỉ có thể quan sát bề mặt bên ngoài hoặc sau khi bị hỏng).
• Hai kích thước hộpCác hộp 100 mm và 60 mm cho phép linh hoạt cho quy mô nghiên cứu khác nhau.
• Môi trường bão hòa- Cả mẫu trên và dưới đều được ngâm trong nước để giữ cho đất trong suốt bão hòa hoàn toàn và tránh bong bóng không khí có thể cản trở hình ảnh quang học.
• Điều khiển tự động đầy đủ️ Nạp tải chính xác cao; các đường căng phức tạp có thể lập trình được (chu kỳ, lướt, căng tích cực / âm, v.v.).
• Chế độ cắt giả độngKhả năng điều khiển căng thẳng tích cực / tiêu cực, mô phỏng chặt chẽ hơn tải độ địa chấn hoặc sóng thực tế.
• Khả năng cắt giao diện¢ Có thể mở rộng đến các nghiên cứu giao diện cấu trúc đất.
• Tương thích với quan sát bằng kính hiển viKết hợp với PIV và các kỹ thuật khác, cung cấp dữ liệu phong phú như các trường dịch, các trường căng, v.v.
• Nhiều chức năngTích hợp cắt trực tiếp tiêu chuẩn, cắt nhanh, cắt chu kỳ, lướt, cắt giao diện và quan sát kính hiển vi vào một dụng cụ.

Chọn gì?

Chọn thiết bị hoặc cấu hình dựa trên các yêu cầu thử nghiệm:

Dòng quy trình

Ví dụ:Xét nghiệm cắt trực tiếp tiêu chuẩn trên đất trong suốt (cắt nhanh, với quan sát PIV)

• Chuẩn bị đất trong suốt
  • Trộn các hạt rắn trong suốt (ví dụ: thạch anh nóng chảy) với một chất lỏng lỗ có chỉ số khúc xạ phù hợp (thường là một loại dầu trộn) để chuẩn bị đất trong suốt bão hòa.
  • Đặt đất trong suốt vào hộp cắt dưới 100 mm vuông và làm bằng bề mặt.

• Lắp đặt hộp cắt và hệ thống quang học
  • Đặt tập hợp hộp cắt vào vị trí tải cắt trực tiếp.
  • Lắp đặt hộp cắt trên trong suốt; cả các mẫu trên và dưới đều chìm trong chất lỏng lỗ chân lông (giữ độ bão hòa).
  • Đặt một máy ảnh (ví dụ, CCD) và nguồn ánh sáng bên cạnh hoặc trên hộp cắt, được kết nối với máy tính.
  • Lắp đặt tấm tải dọc và cảm biến di chuyển.

• Áp lực bình thường
  • Thiết lập áp lực bình thường mục tiêu (ví dụ: 100 kPa) thông qua phần mềm; hệ thống servo tự động áp dụng và duy trì áp lực liên tục.
  • Ghi lại dịch chuyển bình thường (củng cố) cho đến khi ổn định.

• Đặt các thông số cắt
  • Trong phần mềm, hãy chọn “module cắt nhanh” hoặc “module cắt chuẩn”.
  • Đặt tốc độ cắt (ví dụ: 0,8 mm/min).
  • Đặt giới hạn dịch chuyển cắt (ví dụ: 6 mm).
  • Khởi động phần mềm thu thập quang học (ví dụ: PIV) và chuẩn bị để chụp hình ảnh.

• Bắt đầu cắt tóc
  • Khởi động hệ thống tải ngang để di chuyển hộp cắt.
  • Máy tính ghi lại lực cắt, dịch chuyển cắt, dịch chuyển bình thường, và thời gian trong thời gian thực.
  • Đồng thời, chụp hình ảnh chuyển động của hạt bên trong đất trong suốt với tốc độ khung hình được thiết lập.

• Quan sát đồng bộ
  • Phần mềm PIV xử lý trình tự hình ảnh để tính toán các trường dịch chuyển, các trường căng, vị trí dải cắt và các thông số siêu vi khác.
  • Đồng bộ hóa thời gian các đường cong cơ học với hình ảnh biến dạng vi mô.

• Điều kiện dừng
  • Tự động dừng lại khi di chuyển cắt trước được đạt được hoặc sau khi giảm căng thẳng cắt đỉnh rõ ràng.

• Phân tích và làm sạch
  • Thả lực bình thường, tháo hộp cắt, làm sạch đất trong suốt và chất lỏng lỗ chân lông (lưu ý xử lý / tái chế đúng cách).

• Xử lý dữ liệu
  • Phần mềm tính toán căng thẳng cắt ngang đỉnh và vẽ đường cong di dời căng thẳng cắt ngang.
  • Kết hợp với kết quả phân tích PIV để có được độ dày băng cắt, góc xoay hạt, căng địa phương và thông tin hiển vi khác.
  • Tạo báo cáo thử nghiệm (bao gồm các đường cong cơ học và kết quả phân tích hình ảnh).

Đối với cắt chu kỳ hoặc giả động: Đặt phình căng tích cực / âm và số chu kỳ; phần mềm tự động điều khiển đảo chiều hướng.
Đối với cắt giao diện: Thay bằng hộp cắt giao diện và cố định vật liệu cấu trúc (ví dụ: tấm acrylic trong suốt) ở một bên của hộp cắt.

Tóm lại:BTU-TDSA-10F là một thiết bị cắt trực tiếp trong suốt hoàn toàn tự động với hộp cắt trong suốt và điều khiển servo. Nó hỗ trợ nhiều chế độ cắt (tiêu chuẩn, nhanh, chu kỳ, lướt,giả độngƯu điểm chính của nó là hình ảnh hóa biến dạng bên trong, làm cho nó phù hợp với vi-địa cơ học, nghiên cứu hành vi giao diện, trình diễn giảng dạy, v.v.Chọn nên xem xét kích thước mẫu (100 mm / 60 mm) và liệu cắt giao diện có cần thiết hay khôngHệ thống quan sát quang học (máy ảnh, nguồn ánh sáng, phần mềm PIV) phải được người dùng mua riêng.