Appareil de cisaillement direct triple rhéologique

Description de produit

Appareil de cisaillement direct triple rhéologiqueBTU-Série TRA (TRA-1 / TRA-2 / TRA-3)

Description

Cette série se compose deappareils de cisaillement direct triple rhéologique, modèlesBTU-TRA-1,BTU-TRA-2,BTU-TRA-3, conçu pour les essais de cisaillement direct simultanés de trois éprouvettes, particulièrement adapté aux études rhéologiques (fluage). Les trois modèles diffèrent principalement par le niveau d’automatisation et la méthode d’acquisition des données :

• BTU-TRA-1: Modèle de base, afficheur LCD, pas d'acquisition de données
• BTU-TRA-2: Modèle d'acquisition de données, équipé d'un système d'enregistrement de données
• BTU-TRA-3: Modèle entièrement automatique, asservissement en boucle fermée

Caractéristiques communes :

• Unité triple (teste trois échantillons simultanément)
• Taille de l'échantillon : Φ61,8 × H20 mm (bague coupante standard)
• Taux de cisaillement : 0,00001-6 mm/min, réglage en continu
• Contrainte normale maximale : 0,4 MPa (identique pour les trois modèles)
• Contrainte de cisaillement maximale : 0,4 MPa pour TRA-1 ; 0,8 MPa pour TRA-2/3
• Modules de test : cisaillement direct, cisaillement cyclique, cisaillement direct rhéologique (TRA-2/3 inclut également la consolidation standard)
• Options de mise à niveau ultérieures : module de contrôle de la température (0 ~ + 90 ℃) et haute pression (1,6 MPa)

Normes de test (internationales)

• ASTM D3080(Test de cisaillement direct)
• ASTM D7608(Résistance résiduelle – cisaillement alternatif)
• ASTM D5321(Cisaillement d'interface – principe similaire)
• ISO 17892‑10(Test de cisaillement direct)
• BS 1377‑7(Test de cisaillement direct)
• ASTM D6519(Essais de fluage/rhéologie – peuvent faire référence aux normes d'essais de rhéologie du sol)

L'équipement répond aux exigences de ces normes en matière de taux de cisaillement, de contrôle des contraintes normales et de mesure du déplacement.

Spécification

Détail

• Conception à trois unités– Trois éprouvettes peuvent être cisaillées simultanément (contraintes normales différentes ou conditions identiques), améliorant considérablement l'efficacité.
• Plage de stress normale basse– Maximum 0,4 MPa, adapté aux sols mous, à la tourbe, aux sols à forte teneur en eau et à d'autres conditions à faible stress.
• Différence de contrainte de cisaillement– contrainte de cisaillement maximale TRA-1 0,4 MPa ; TRA-2/3 0,8 MPa – ce dernier peut tester des matériaux à plus haute résistance.
• Méthodes de chargement–
  • TRA-1/2 : chargement par levier (poids) – simple, fiable, mais nécessite des changements de poids manuels.
  • TRA-3 : chargement asservi en boucle fermée – contrôle automatique des contraintes normales, capable de suivre des chemins de contraintes complexes.
• Configuration du capteur–
  • TRA-1 : 3 cellules de pesée (une force de cisaillement horizontale par unité ? force normale calculée à partir de poids de levier, pas de capteur) + 3 capteurs de déplacement.
  • TRA-2/3 : 6 capteurs de pesée (normal + horizontal par unité), 3 capteurs de déplacement (un horizontal par unité).
• Méthode d'acquisition–
  • TRA-1 : écran LCD uniquement, enregistrement manuel.
  • TRA-2 : enregistreur de données externe, enregistrement automatique.
  • TRA-3 : asservissement en boucle fermée, contrôle automatique + acquisition.
• Modules de tests– Tous les modèles prennent en charge le cisaillement direct, le cisaillement cyclique et le cisaillement rhéologique direct. TRA-2/3 inclut en outre une consolidation standard (chargement par étapes).
• Cisaillement rhéologique direct– Essais de fluage à long terme mesurant le déplacement en cisaillement dans le temps.
• Options de mise à niveau–
  • Contrôle de la température (0~+90℃) : pour les études de couplage température-fluage.
  • Haute pression (1,6 MPa) : augmente la contrainte normale maximale de 0,4 MPa à 1,6 MPa, adaptée aux sols plus rigides.

Application

• Etudes rhéologiques– Déterminer la déformation (fluage) en fonction du temps des sols mous, de la tourbe, des sols riches en matière organique, etc.
• Cisaillement cyclique– Simulez la dégradation de la résistance en cas de tremblement de terre, de vague ou de charge de trafic.
• Ingénierie des sols meubles– Tassement du sol de fondation, analyse de stabilité des pentes à long terme.
• Triple test de haute efficacité– Essais simultanés de cisaillement direct ou de fluage à trois contraintes normales différentes pour une détermination rapide des paramètres de résistance.
• Démonstrations pédagogiques– Visualiser les phénomènes de rupture en cisaillement et de fluage.
• Effets de la température– Avec le module de contrôle de température en option, étudiez l’influence de la température sur la rhéologie du sol.

Avantages

• Conception à trois unités– Obtenez trois ensembles de données en un seul test, soit trois fois l’efficacité d’un appareil unitaire.
• Taux de cisaillement extrêmement faible– 0,00001 mm/min, adapté aux essais de fluage de longue durée.
• Chemin de mise à niveau modulaire– Mise à niveau de base (TRA-1) vers l'acquisition de données (TRA-2) ou entièrement automatique (TRA-3).
• Plusieurs modes de test– Cisaillement direct, cisaillement cyclique, cisaillement rhéologique direct, consolidation, etc.
• Extensibilité ultérieure– Le contrôle de température en option et les mises à niveau haute pression augmentent les capacités.
• Chargement par levier (TRA-1/2)– Simple, fiable, aucune alimentation requise, faible coût.
• Servo en boucle fermée (TRA-3)– Contrôle automatique de haute précision, adapté aux chemins de contraintes complexes.
• Mesure de déplacement haute résolution– Adapté au contrôle des petites déformations de fluage.

Que choisir

Sélectionnez le modèle en fonction des exigences de test et du budget :

Remarque : Le système servo en boucle fermée du TRA-3 contrôle automatiquement la contrainte normale, ce qui est très bénéfique pour maintenir une contrainte constante pendant les essais de fluage. Pour les études rhéologiques à long terme, TRA-3 est fortement recommandé.

Flux de processus

Exemple:Essai de cisaillement par fluage sur sol mou (contrainte normale constante) à l'aide de l'appareil de cisaillement direct triple rhéologique entièrement automatique (BTU-TRA-3)

• Préparation des échantillons
  • Coupez trois spécimens de sol mou non perturbés ou remaniés à l’aide d’une bague coupante de Φ61,8 × 20 mm.
  • Mesurer la teneur initiale en eau et la densité ; saturer si nécessaire.

• Installation d'échantillon
  • Placez les trois spécimens dans les boîtes de cisaillement inférieures des trois unités, installez les boîtes supérieures, les pierres poreuses et les plaques de chargement.
  • Positionnez l’ensemble de boîte de cisaillement triple dans le cadre de chargement de cisaillement direct.
  • Connectez les tiges de chargement normales et horizontales pour chaque boîte de cisaillement ; installer des capteurs de déplacement (un horizontal par unité et des capteurs de déplacement vertical en option).

• Appliquer un stress normal
  • Dans le logiciel, définissez des contraintes normales cibles indépendantes pour chaque boîte de cisaillement (par exemple, 50, 100, 200 kPa).
  • Le système d'asservissement applique et maintient automatiquement une contrainte normale constante.
  • Enregistrez le déplacement normal (consolidation) jusqu'à ce qu'il soit stable (un critère de stabilité peut être défini).

• Définir les paramètres de cisaillement
  • Sélectionnez le module « essai rhéologique de cisaillement direct ».
  • Réglez le niveau de contrainte de cisaillement (par exemple, 70 % de la résistance maximale) ou définissez un taux de cisaillement (par exemple, 0,0001 mm/min pour le fluage).
  • Définissez la durée du test (par exemple, 72 heures) ou la limite de déplacement.
  • Choisissez le mode de contrôle : contrôle des contraintes (contrainte de cisaillement constante) pour le fluage.

• Commencer à tondre
  • Démarrez le système d'asservissement horizontal pour appliquer la contrainte de cisaillement (ou le taux) définie.
  • Le logiciel enregistre la force de cisaillement horizontale, le déplacement horizontal, le déplacement normal et le temps pour chaque boîte de cisaillement en temps réel.
  • Tracez les courbes de fluage (déplacement de cisaillement en fonction du temps).

• Condition d'arrêt
  • S'arrête automatiquement lorsque le temps prédéfini ou la limite de déplacement est atteint.

• Démontage et nettoyage
  • Décharger la force normale, rétracter les pistons horizontaux, retirer les échantillons.
  • Enregistrer le mode d'échec, nettoyer les boîtes de cisaillement.

• Informatique
  • Le logiciel trace les courbes de fluage, calcule le taux de fluage, la résistance à long terme, etc.
  • Pour les essais de cisaillement cyclique, calculez la dégradation du module, le taux d'amortissement, etc.
  • Générer un rapport de test.

Pour TRA-1 ou TRA-2:

• TRA-1 nécessite une lecture manuelle des valeurs ; ne peut pas tracer automatiquement les courbes.
• TRA-2 peut acquérir automatiquement des données, mais la contrainte normale doit être appliquée manuellement à l'aide de poids ; la contrainte/taux de cisaillement est réglé via le contrôleur.

Résumé:L'appareil de cisaillement direct rhéologique triple série BTU-TRA offre trois configurations allant du chargement manuel par levier à la boucle fermée servo entièrement automatique. Il convient aux essais de cisaillement direct, de cisaillement cyclique et de rhéologie (fluage) sur les sols mous, la tourbe et les matériaux similaires. La triple conception améliore considérablement l'efficacité. La sélection doit être basée sur les besoins d’acquisition de données, le niveau d’automatisation et le budget. Les mises à niveau ultérieures incluent le contrôle de la température (0 ~ 90 ℃) et la haute pression (1,6 MPa) pour élargir la plage d'applications.