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首套DYNBPS动态反压剪切试验系统在武汉大学成交
发布时间：2023-08-24 浏览次数：2801 来源：欧美HJC黄金城


近日欧美HJC黄金城公司与武汉大学签订协议，为武汉大学相关试验室提供一套GDS动态反压剪切试验系统DYNBPS，这是该型号动态反压剪切设备首次被国内院校引进。


动态反压直剪仪(DYNBPS)用于静态和动态直接剪切试验，能控制试样孔隙压力。在直剪试验过程中对孔隙压力的控制允许在实验室中模拟真实的情况。


动态反压直剪系统允许模拟滑坡，它在经历最初的破坏时刻后速度迅速增大，在控制和测量孔隙压力的同时，还可以进行循环直剪试验。



动态反压剪切仪DYNBPS可执行的试验

反压静态直剪试验，反压动态应力直剪试验，反压动态应变直剪试验。

动态反压剪切仪DYNBPS可以在轴向和剪切向两个方向施加动态荷载，带有压力补偿装置，能够自动补偿动态加载时加载杆进出压力室造成的体积变化，维持反压稳定。能够施加反压，测量超孔隙水压力，满足小应变测试、长期蠕变测试要求。






系统主要特点及优势说明


主要特点

优点

电机作动器

设计寿命长，位移控制精度高。与气动加载装置不同，这种加载方式适用于进行小应变试验、长期蠕变试验和高达5Hz的动态试验。

真实状况模拟

DYNBPS为许多实际的动态和地震岩土问题，如边坡稳定性和地震荷载，提供了一个真实状况模拟的工具。

可拆卸的水下荷载传感器

提高软土测试的精度和分辨率。

闭环控制

剪切力/位移和轴向力/位移闭环控制。

剪切缝

可在压力容器外部手动设置。

平衡锤

在动态测试中以最经济的方式施加反压并保证最小的波动。


轴向和水平向均采用高效率伺服电机加载，系统结构采用金属框架，牢固可靠，系统自身应变小，最大剪切力不小于10kN，最大轴向荷载不小于25kN，水平和轴向军可实现动静态加载，加载频率0~5Hz，可进行双向耦合动态加载，压力室采用金属结构，耐压不低于2MPa。


压力室内设置有剪切缝设置装置，与压力室外部连接，可直接在压力室外部设置剪切缝，减小上下剪切盒之间的摩擦力，降低测试误差；系统配置有反压控制器和孔压传感器，通过内部液压管路与试样连通，可在实验剪切过程中对试样施加反压并测量试样在剪切作用下的超孔隙水压力；压力室最大可安装100*100方形试样。



压力室内部实物图


对动态直剪测试系统，有一点非常重要，那就是在整个试验过程中能够有效控制反压，同时不能因为动态加载过程中加载杆进出压力室导致孔隙水压力波动。因为在整个动态试验中活塞需要来回移动频繁进出三轴压力室，对于低频振动来说，这个不是问题，因为速度很慢，不会引起压力室体积的快速变化而产生压力变化，但是对于高频振动来说，就是很大的一个问题了。因为活塞快速进出压力室，必然引起反压和孔压的快速上升。而GDS采用了巧妙的设计，避免了这个问题的发生。从下面的示意图，我们可以看到，频繁进出压力室的是一个平衡锤。这个平衡锤的设计很巧妙。平衡锤的中心是中空，中空的横截面积和外环实心体的面积是相等的，这样平衡锤进出压力室引起的体积变化为零，也就不会引起围压的异常上升或下降。机械式压力补偿装置和压力控制器电子补偿相结合，用来补偿加载杆进出压力室引起的体积变化所造成的反压和孔压波动，避免常规的动态剪切测试中出现的反压和孔压波动问题。


平衡锤示意图



动态反压剪切仪DYNBPS 技术参数

轴向力分辨率:

24bit (i.e. <0.4N 10kN荷载传感器， <1.5N  40kN 荷载传感器)

电脑接口:

USB

数据采集:

24bit

尺寸 (mm):

1200(H) x 500(L) x 770(W)

荷载量程 (kN):

轴向 25，剪切方向 10

频率 (Hz):

5

电源:

3 phase

压力 (MPa):

2

测量和控制分辨率 (MHz):

10

试样尺寸 (mm):

方形： 50, 75 (用户自定义尺寸) 试样高度：20-40

设备重量 (kg):

160



GDSLAB控制软件

GDSLAB是用于岩土工程实验室的控制和数据采集软件。GDSLAB从一个称为内核的核心应用程序开始。GDSLAB内核允许从硬件获取数据，但不允许测试控制。只需添加适当的模块来完成您需要的测试套件功能。GDSLAB兼容所有现有的GDS设备，并与其他厂商的关键硬件兼容。


根据测试模块, 系统创建一个文本文件（*.ini）或者初始化文件用来描述硬件跟PC的连接。通过GDSLAB的“object display”界面看到硬件的配置情况，使得设备安装和连通性检查变得极其简单。


图1 GDSLAB中典型的硬件配置界面


图2 GDSLAB中典型的试验阶段设置界面


图3 GDSLAB中典型的试验阶段设置界面


操作系统： Windows XP SP3 或者更新操作系统 (我们建议无论采用何种操作系统，请安装最新的系统补丁). PC 硬件: 1GHz (最小) / 1GB Ram (最小): CD Rom。