جهاز القص المباشر الشفاف الأوتوماتيكي

منتوج وصف

جهاز القص المباشر الشفاف الأوتوماتيكي بالكامل

وصف

هذه المعدات هيجهاز القص المباشر الشفاف الأوتوماتيكي بالكامل (جهاز القص المباشر للتربة الشفافة)، نموذجوحدة حرارية بريطانية-TDSA-10F، مصمم خصيصًا لمراقبة السلوك الميكانيكي الدقيق للتربة الشفافة (أو المواد الأرضية الشفافة). يستخدم صندوق قص شفاف ويمكن دمجه مع أنظمة بصرية لمراقبة التشوهات الداخلية وحركات الجسيمات وتطور شريط القص والظواهر المجهرية الأخرى أثناء القص بشكل مباشر.

تشمل الوظائف الرئيسية ما يلي:

• اختبارات الدمج القياسي، والقص القياسي، والقص السريع، والقص الدوري على التربة الشفافة
• اختبار القص المباشر (الزحف).
• اختبار القص الديناميكي الزائف (التحكم في إجهاد القص الإيجابي/السلبي)
• اختبار قص الواجهة
• اختبارات الدمج والقص للمواد الأرضية على المستوى المجهري

الميزات الرئيسية:

• صندوق قص شفاف (مربع 100 مم و 60 مم)؛ يتم غمر العينات العلوية والسفلية في الماء للحفاظ على التشبع
• نظام التحميل العمودي: الحد الأقصى. القوة الطبيعية 5 كيلو نيوتن، الدقة ±0.1% FS
• نظام التحميل الأفقي: 0‑5 كيلو نيوتن، الدقة ±0.1% FS، معدل القص 0.00001‑9.99999 مم/دقيقة بدون خطوات
• الإزاحة الرأسية: النطاق 0-12.7 مم، الدقة 0.01 مم، اكتساب الكمبيوتر في الوقت الحقيقي
• التحميل التلقائي بالكامل الذي يتم التحكم فيه بواسطة البرنامج مع ردود فعل مؤازرة
• يتضمن برنامجًا للحصول على البيانات والتحكم فيها باستخدام الكمبيوتر

معايير الاختبار (الدولية)

• ASTM D3080 (اختبار القص المباشر)
• ASTM D5321 (قص الواجهة)
• ASTM D6528 (القص البسيط – مبدأ مماثل)
• ASTM D7608 (القوة المتبقية)
• ISO 17892‑10 (اختبار القص المباشر)
• BS 1377‑7 (اختبار القص المباشر)

نظرًا لأن التربة الشفافة هي مادة نموذجية فيزيائية تستخدم لمحاكاة التربة الطبيعية، فإن طرق اختبارها تتبع بشكل عام تلك الخاصة بالتربة الطبيعية. التصميم الشفاف مخصص في المقام الأول للمراقبة المجهرية ولا يغير متطلبات الاختبار الميكانيكي.

مواصفة

بناءً على لقطة الشاشة:

التفاصيل

• علبة قص شفافة- مصنوعة من مادة شفافة (مثل الأكريليك أو الزجاج عالي القوة)، مما يسمح للأنظمة البصرية (الكاميرات، المجاهر، PIV) بمراقبة الجزء الداخلي للعينة مباشرة. يتم غمر كل من العينات العلوية والسفلية في الماء للحفاظ على التربة الشفافة مشبعة وتجنب عدم تطابق معامل الانكسار.
• حجمين للعلبة– توفير صناديق قص مربعة مقاس 100 مم و 60 مم لاستيعاب مقاسات النماذج المختلفة.
• واجهة صندوق القص- اختياري أو قياسي، يستخدم لدراسة الاحتكاك السطحي بين التربة الشفافة والهياكل (على سبيل المثال، الألواح الشفافة، والأكوام النموذجية).
• التحكم في ردود الفعل المؤازرة- يستخدم كل من التحميل العادي والأفقي التحكم في محرك مؤازر ذو حلقة مغلقة لتطبيق مسار الضغط أو الضغط بشكل دقيق.
• اختبار القص الديناميكي الزائف- قادر على التحكم في إجهاد القص الإيجابي/السلبي (أي عكس اتجاه القص الدوري) لمحاكاة التحميل الدوري أو الديناميكي.
• التوحيد المجهري والقص- بالاشتراك مع التربة الشفافة والمراقبة البصرية، يسمح بدراسة آليات ضغط توحيد نطاق الجسيمات وتشوه القص.
• قياس الإزاحة بدقة عالية- دقة الإزاحة الرأسية 0.01 مم (10 ميكرومتر)، مما يلبي متطلبات مراقبة التشوه المجهري.
• وظائف البرمجيات- الحصول على البيانات والتحكم فيها تلقائيًا بالكامل، وعرض منحنى في الوقت الفعلي، ودعم وحدات اختبار متعددة.

طلب

• اختبار التربة الشفافة– استخدام التربة الشفافة لمحاكاة الرمل الطبيعي أو الطين. تتحد مع المراقبة البصرية (على سبيل المثال، PIV) لدراسة التشوه الداخلي، وتطوير نطاق القص، ودوران الجسيمات، والآليات المجهرية الأخرى.
• أسس ومبادئ– مراقبة حقول إزاحة التربة حول أساسات الخوازيق أو القواعد الضحلة أثناء القص.
• استقرار المنحدر– محاكاة فشل قص المنحدر وملاحظة تكوين وتطور الأسطح المنزلقة.
• واجهة القص– دراسة التفاعل بين بنية التربة (الجدران الاستنادية، الأنابيب، الأغشية الأرضية).
• التحميل الدوري والديناميكي– دراسة تراكم التشوهات وتدهور القوة تحت تأثير التحميل الزلزالي أو الموجي (القص الديناميكي الزائف).
• سلوك الزحف– مراقبة السلوك الريولوجي تحت التحميل طويل المدى.
• مظاهرات التدريس- إظهار عملية فشل القص للتربة بشكل مرئي للتدريس الجيوتقنية.

المزايا

• عملية القص المرئية- يتيح صندوق القص الشفاف المقترن بنظام بصري المراقبة المباشرة لتشوه العينة الداخلية، والتغلب على قيود أجهزة القص المباشر التقليدية (التي يمكنها فقط مراقبة الأسطح الخارجية أو أسطح ما بعد الفشل).
• حجمين للعلبة- الصناديق مقاس 100 مم و60 مم تسمح بالمرونة لمقاييس البحث المختلفة.
• بيئة مشبعة– يتم غمر العينات العلوية والسفلية في الماء للحفاظ على التربة الشفافة مشبعة بالكامل وتجنب فقاعات الهواء التي قد تتداخل مع التصوير البصري.
• التحكم المؤازر التلقائي بالكامل- تحميل عالي الدقة؛ مسارات الإجهاد المعقدة القابلة للبرمجة (دورية، زحف، سلالة إيجابية / سلبية، وما إلى ذلك).
• القص الديناميكي الزائف- قادر على التحكم في الإجهاد المتناوب الإيجابي/السلبي، ومحاكاة التحميل الزلزالي أو الموجي الفعلي بشكل أوثق.
• قدرة القص على الواجهة- قابلة للتوسيع لتشمل دراسات السطح البيني لبنية التربة.
• متوافق مع الملاحظة المجهرية- بالاشتراك مع PIV والتقنيات الأخرى، يوفر بيانات غنية مثل مجالات الإزاحة، وحقول الضغط، وما إلى ذلك.
• متعددة الوظائف- يدمج القص المباشر القياسي، والقص السريع، والقص الدوري، والزحف، وقص الواجهة، والمراقبة المجهرية في أداة واحدة.

ماذا تختار

حدد الجهاز أو التكوين بناءً على متطلبات الاختبار:

تدفق العملية

مثال:اختبار القص المباشر القياسي على التربة الشفافة (القص السريع، مع مراقبة PIV)

• تحضير التربة الشفافة
  • قم بخلط جزيئات صلبة شفافة (مثل الكوارتز المنصهر) مع سائل مسام له معامل انكسار مطابق (غالبًا زيت مخلوط) لتحضير تربة شفافة مشبعة.
  • ضع التربة الشفافة في صندوق القص المربع السفلي بمساحة 100 مم وقم بتسوية السطح.

• تثبيت صندوق القص والنظام البصري
  • ضع مجموعة صندوق القص في موضع تحميل القص المباشر.
  • قم بتثبيت صندوق القص العلوي الشفاف؛ يتم غمر كل من العينات العلوية والسفلية في سائل المسام (الحفاظ على التشبع).
  • ضع الكاميرا (على سبيل المثال، CCD) ومصدر الضوء بجانب أو فوق صندوق القص، متصلاً بجهاز الكمبيوتر.
  • قم بتثبيت لوحة التحميل العمودية ومستشعر الإزاحة.

• تطبيق الإجهاد العادي
  • تعيين الإجهاد الطبيعي المستهدف (على سبيل المثال، 100 كيلو باسكال) عن طريق البرمجيات؛ يطبق نظام المؤازرة تلقائيًا ويحافظ على الضغط المستمر.
  • سجل الإزاحة العادية (الدمج) حتى تكون مستقرة.

• تعيين معلمات القص
  • في البرنامج، حدد "وحدة القص السريعة" أو "وحدة القص القياسية".
  • تعيين معدل القص (على سبيل المثال، 0.8 مم/دقيقة).
  • ضبط حد إزاحة القص (على سبيل المثال، 6 مم).
  • بدء تشغيل برنامج الاستحواذ البصري (على سبيل المثال، PIV) والاستعداد لالتقاط الصور.

• ابدأ بالقص
  • ابدأ تشغيل نظام التحميل الأفقي لتحريك صندوق القص.
  • يسجل الكمبيوتر قوة القص، وإزاحة القص، والإزاحة العادية، والوقت في الوقت الفعلي.
  • في الوقت نفسه، التقاط صور لحركة الجسيمات داخل التربة الشفافة بمعدل إطار محدد.

• المراقبة المتزامنة
  • يقوم برنامج PIV بمعالجة تسلسل الصور لحساب حقول الإزاحة، وحقول الضغط، وموقع شريط القص، والمعلمات المجهرية الأخرى.
  • قم بمزامنة المنحنيات الميكانيكية مع صور التشوه المجهرية.

• شرط التوقف
  • يتوقف تلقائيًا عند الوصول إلى إزاحة القص المحددة مسبقًا أو بعد انخفاض واضح في إجهاد القص.

• التفكيك والتنظيف
  • تفريغ القوة العادية، وإزالة صندوق القص، وتنظيف التربة الشفافة وسائل المسام (لاحظ التخلص السليم / إعادة التدوير).

• معالجة البيانات
  • يحسب البرنامج ذروة إجهاد القص ويرسم منحنى إجهاد القص والإزاحة.
  • ادمجها مع نتائج تحليل PIV للحصول على سمك شريط القص، وزوايا دوران الجسيمات، والسلالة المحلية، وغيرها من المعلومات المجهرية.
  • إنشاء تقرير اختبار (بما في ذلك المنحنيات الميكانيكية ونتائج تحليل الصور).

للقص الدوري أو الديناميكي الزائف: تعيين سعة السلالة الإيجابية/السالبة وعدد الدورات؛ يتحكم البرنامج تلقائيًا في عكس الاتجاه.
لقص الواجهة: استبدل صندوق القص بالواجهة وقم بتثبيت المادة الهيكلية (على سبيل المثال، لوح أكريليك شفاف) على جانب واحد من صندوق القص.

ملخص:BTU-TDSA-10F عبارة عن جهاز قص مباشر شفاف أوتوماتيكي بالكامل يتميز بصندوق قص شفاف وتحكم مؤازر. وهو يدعم أوضاع القص المتعددة (قياسي، سريع، دوري، زحف، ديناميكي زائف، واجهة). وتتمثل ميزته الأساسية في تصور التشوه الداخلي، مما يجعله مناسبًا للميكانيكا الجيولوجية الدقيقة ودراسات سلوك الواجهة والعروض التوضيحية التعليمية والمزيد. يجب أن يأخذ الاختيار في الاعتبار حجم العينة (100 مم / 60 مم) وما إذا كانت هناك حاجة لقص الواجهة. يجب على المستخدم شراء نظام المراقبة البصرية (الكاميرا، مصدر الضوء، برنامج PIV) بشكل منفصل.