جهاز ثلاثي المحاور الحقيقي التلقائي

منتوج وصف

1. الوصف

يعد الجهاز ثلاثي المحاور الحقيقي الأوتوماتيكي بالكامل (اقتران متعدد المجالات)، طراز سلسلة BTU-TTA، نظام اختبار جيوتقني متقدم قادر على تطبيق التحكم المستقل في الضغط (حلقة مفتوحة وحلقة مغلقة) على ثلاثة محاور متعامدة بشكل متبادل لعينة مكعبة. وهو يدعم اختبارات ثلاثية المحاور المختلفة على كل من التربة المشبعة وغير المشبعة. تشتمل الوحدات الاختيارية على اختبار النفاذية (الرأس الثابت)، واختبارات عناصر الثني (الموجة P والموجة S)، ووحدة التحكم في درجة الحرارة -30 درجة مئوية ~ 90 درجة مئوية، مما يتيح دراسة السلوك الميكانيكي للتربة في ظل ظروف اقتران متعددة المجالات (الإجهاد والماء الحراري).

2. معايير الاختبار

تم تصميم وتصنيع سلسلة BTU-TTA من الأجهزة ثلاثية المحاور الأوتوماتيكية بالكامل (اقتران متعدد المجالات) لتلبية أو تجاوز أحدث متطلبات المعايير الدولية التالية:

• أستم D7181(اختبار الضغط ثلاثي المحاور الموحد غير المصفى)
• أستم D4767(اختبار الضغط ثلاثي المحاور المصرف)
• أستم D5084(نفاذية التربة، الرأس الثابت/الهابط)
• أستم D5298(اختبار الشفط للتربة غير المشبعة)
• أستم D8295(قياس سرعة موجة القص باستخدام عناصر الثني)
• إسو 17892-8(اختبار ثلاثي المحاور غير المصرف)
• إسو 17892-9(اختبار ثلاثي المحاور الدوري، إن أمكن)

3. المواصفات

4. التفاصيل

الوظائف الرئيسية المذكورة في الوثيقة هي كما يلي:

• التحكم المستقل في الضغط ثلاثي المحاور: التحكم في إجهاد الحلقة المفتوحة والحلقة المغلقة على كل محور من المحاور الثلاثة لعينة مكعبة (حالة الإجهاد ثلاثي المحاور الحقيقية، σ₁ ≠ σ₂ ≠ σ₃).
• اختبارات ثلاثية المحاور المشبعة/غير المشبعة: اختبارات ثلاثية المحاور التقليدية المختلفة (على سبيل المثال، CU، CD، UU) على التربة غير المشبعة أو المشبعة.
• نفاذية الرأس الثابتة في اتجاهين (اختياري): يمكن إجراء اختبارات نفاذية الرأس الثابت على محورين من العينة المكعبة.
• نفاذية الشفط المتساوية غير المشبعة (اختياري): اختبار نفاذية الرأس الثابت تحت ظروف الشفط المتساوية على العينات غير المشبعة.
• اختبار عنصر الثني (اختياري): قياسات الموجة P والموجة S.
• وحدة التحكم في درجة الحرارة (اختياري): نطاق درجة الحرارة -30 درجة مئوية ~ 90 درجة مئوية للاقتران متعدد المجالات (الإجهاد والماء الحراري).

5. التطبيق

• النمذجة التأسيسية للتربة تحت مسارات الإجهاد المعقدة (محاكاة حالة الإجهاد ثلاثية المحاور الحقيقية)
• ميكانيكا التربة غير المشبعة (قوة الشفط، والتشوه، والنفاذية)
• مشاكل الاقتران متعددة المجالات: التربة المتجمدة (درجة حرارة تحت الصفر)، والبيئات ذات درجة الحرارة المرتفعة، والتخلص من النفايات النووية، وأساسات أكوام الطاقة، وما إلى ذلك.
• السلوك الميكانيكي متباين الخواص (تحميل مستقل في ثلاثة اتجاهات)
• المعامل الديناميكي، نسبة التخميد، قياسات سرعة موجة القص (عناصر الثني)
• دراسات تباين النفاذية (الموصلية الهيدروليكية في اتجاهات مختلفة)

6. المزايا

• تحميل ثلاثي المحاور مستقل حقًا: التحكم المستقل في σ₁، σ₂، σ₃ يسمح بمحاكاة حالات الإجهاد الواقعية في الموقع (على سبيل المثال، حيث K₀ ≠ K₁).
• القدرة على اقتران متعدد المجالات: التحكم الاختياري في درجة الحرارة، والنفاذية، والتحكم في الشفط - مناسب للاختبارات الجيوتقنية في البيئات المعقدة.
• التحكم الآلي بالكامل: يعمل التحكم التلقائي في الحلقة المفتوحة/المغلقة على تحسين دقة الاختبار وقابلية التكرار.
• متكامل للغاية: يمكن لنظام واحد إجراء اختبارات ثلاثية المحاور المشبعة / غير المشبعة، والنفاذية، وعنصر الثني، والتحكم في درجة الحرارة، وغيرها من الاختبارات.
• خيارات مرنة: يمكن للمستخدمين تحديد النفاذية، وعناصر الثني، والتحكم في درجة الحرارة، وما إلى ذلك، وفقًا للاحتياجات، مما يقلل التكلفة الأولية.
• تنطبق على التربة غير المشبعة: يدعم نفاذية الشفط المتساوية والاختبارات ثلاثية المحاور، مما يوسع نطاق البحث.

7. ملخص المعلمة

8. ماذا تختار

•وحدة حرارية بريطانية-TTA-1/2: مناسبة للعينات الصغيرة (70 × 35 × 70 مم) والاختبارات الأساسية بميزانيات محدودة؛

•وحدة حرارية بريطانية-TTA-3/4: مناسب للعينات القياسية (70 × 70 × 140 مم) والسيناريوهات التي تتطلب أجهزة استشعار مدمجة تحت الماء؛

•وحدة حرارية بريطانية-TTA-5: مطلوب لاختبارات التربة غير المشبعة (مع التحكم في ضغط الهواء المسامي)؛

•وحدة حرارية بريطانية-TTA-7: بحث متقدم يتطلب تحميلًا ديناميكيًا (5 كيلو نيوتن / 5 هرتز) أو اختبارات عناصر الثني.

• التكوين الأساسي: تحكم مستقل في الضغط ثلاثي المحاور + وظائف اختبار ثلاثي المحاور المشبعة/غير المشبعة (مناسبة لمعظم الأبحاث ثلاثية المحاور الحقيقية).
• دراسات تباين النفاذية: اختر "اختبار نفاذية الرأس الثابت على محورين".
• نفاذية التربة غير المشبعة: حدد "اختبار نفاذية الرأس الثابتة في ظل ظروف الشفط المتساوية".
• المعامل الديناميكي / سرعة موجة القص: تحديد عناصر الانحناء (P‑wave، S‑wave).
• اقتران متعدد المجالات (تأثيرات درجة الحرارة): حدد وحدة التحكم في درجة الحرارةللتربة المجمدة أو اختبارات درجة الحرارة العالية.
• وظائف متعددة في وقت واحد: يمكن دمج الوحدات الاختيارية، ولكن يجب التأكد من التوافق مع الشركة المصنعة.

يجب على المستخدمين اختيار الوحدات بناءً على أهداف البحث (على سبيل المثال، التربة غير المشبعة، ودرجة الحرارة، وتباين النفاذية) والميزانية.

9. تدفق العملية

• تحضير العينة: تحضير عينة تربة مكعبة (مشبعة أو غير مشبعة، مع التحكم في الشفط إذا لزم الأمر).
• تركيب العينة: ضع العينة في خلية الضغط ثلاثية المحاور الحقيقية؛ قم بتوصيل مكابس التحميل وأجهزة الاستشعار (ضغط المسام، وحصر الضغط، والإزاحة، وما إلى ذلك) لجميع الاتجاهات الثلاثة. في حالة استخدام عناصر الثني، قم بتثبيت محولات طاقة عنصر الثني.
• توازن التشبع / الشفط(إذا لزم الأمر): تشبع الضغط الخلفي للتربة المشبعة؛ بالنسبة للتربة غير المشبعة، استخدم تقنية ترجمة المحور للتحكم في الشفط إلى القيمة المستهدفة.
• توحيد: تطبيق الضغوط الأولية في ثلاثة اتجاهات (متناحي الخواص أو متباين الخواص)؛ سجل الصرف / تغيير الحجم.
• مرحلة التحميل:
  • التحكم بشكل مستقل في σ₁، σ₂، σ₃ وفقًا لمسار ضغط محدد مسبقًا (حلقة مفتوحة أو حلقة مغلقة).
  • بشكل اختياري، استخدم معدل الضغط المستمر أو تحميل معدل الإجهاد المستمر.
  • بالنسبة لاختبارات النفاذية، قم بقياس معدل التدفق تحت التدرج الهيدروليكي الثابت.
  • بالنسبة للاختبارات التي يتم التحكم في درجة حرارتها، اضبط درجة الحرارة المستهدفة واسمح بالموازنة.
• الحصول على البيانات: يسجل تلقائيًا الإجهاد، والإجهاد، وضغط المسام، والشفط، ومعدل تدفق النفاذية، ودرجة الحرارة، والأشكال الموجية لعنصر الانحناء، وما إلى ذلك، لجميع الاتجاهات الثلاثة.
• الإنهاء والتفريغ: توقف عند الوصول إلى الضغط أو الضغط أو عدد الدورات المحددة مسبقًا؛ تفريغ وإزالة العينة.
• معالجة البيانات: يقوم البرنامج بحساب اختلافات الإجهاد الرئيسية، والإجهاد الحجمي، والإجهاد المنحرف، ومعاملات النفاذية، وسرعة موجة القص، وما إلى ذلك؛ رسم مسارات الإجهاد، منحنيات الإجهاد والانفعال؛ يخرج تقرير الاختبار.