L'appareil de cisaillement simple cyclique est généralement utilisé pour la recherche dans le domaine dynamique du comportement des sols, et peut facilement simuler de nombreuses conditions de chargement sur le terrain, par exemple :
- Stabilité sous les événements sismiques sur les pentes submergées du plateau continental caractérisées par des couches d'argile
- Dégradation de la contrainte de cisaillement dans les sols cohésifs sous charge cyclique
- Évaluation des paramètres de liquéfaction des sols non cohésifs sous chargement cyclique

Le cisaillement simple cyclique est un dispositif de déformation plane. La déformation par cisaillement est induite par un mouvement horizontal de la partie inférieure de l'échantillon par rapport à la partie supérieure. Le diamètre de l'échantillon reste constant, donc tout changement de volume ne peut être que le résultat d'un mouvement vertical du plateau supérieur.

Le système est conçu pour permettre la consolidation d'un échantillon et son cisaillement dans des conditions de volume constant (simulant un cisaillement non drainé d'un échantillon saturé).
Échantillon
L'échantillon standard a un diamètre de 70 mm. L'essai peut également être réalisé sur des échantillons de 50 mm de diamètre en utilisant le kit de conversion 31-WF7500/1.
L'échantillon est placé sur un piédestal, avec un capuchon supérieur identique à celui utilisé pour les essais triaxiaux, et est soutenu latéralement par une membrane en caoutchouc fixée par des joints toriques. Pour maintenir un diamètre constant tout au long de l'essai, l'échantillon est retenu par une série de bagues collectrices.

Étape de cisaillement
Pendant le cisaillement, les anneaux glissent l'un sur l'autre, comme le montre l'image 3 ci-dessus, tout en maintenant le diamètre constant. La hauteur verticale de l'échantillon est maintenue constante par l'actionneur vertical sous contrôle en boucle fermée avec retour d'information du capteur de déplacement vertical. Le changement de contrainte verticale nécessaire pour atteindre une hauteur constante est supposé être égal au changement de la pression interstitielle.

Voici une description générale des principaux composants du système:


Système de base
Système de base
Le système consiste en un simple cadre de charge de cisaillement équipé d'un récepteur d'air avec des servovalves pour contrôler la charge/le déplacement vertical et horizontal. Il incorpore un système de contrôle et d'acquisition de données tel que décrit ci-dessous, avec deux actionneurs de 5 kN. Le système est logé dans une armoire. Les actionneurs horizontaux et verticaux sont fixés au cadre, qui fournit la réaction aux forces appliquées. Chaque actionneur est équipé d'un capteur de déplacement interne qui transmet la position du piston de l'actionneur à l'ordinateur. Cette fonction est très importante lors de la mise en place d'un échantillon ; elle permet de régler une course suffisante pour la durée de l'essai. L'échantillon est placé dans la machine, qui comporte une moitié supérieure rigide et une moitié inférieure mobile. La moitié supérieure abrite le vérin vertical de 50 mm de diamètre. Celui-ci est logé dans un roulement linéaire pour permettre le mouvement vertical et empêcher le mouvement horizontal. La moitié inférieure est montée sur des roulements à rouleaux comme dans une boîte de cisaillement standard.

Système de contrôle multiaxe intégré
L'IMACS est une unité compacte et autonome qui fournit toutes les fonctions critiques de contrôle, de synchronisation et d'acquisition de données pour l'essai et les transducteurs. Il est relié à un ordinateur personnel par un lien de communication USB. Le module d'acquisition de données dispose de 13 canaux d'entrée normalisés (plage de ±10 V) pour les transducteurs. Ces canaux sont numérisés par des convertisseurs 20 bits (A/D) précis et à grande vitesse pour l'analyse et la présentation des données. Le module de contrôle dispose de deux canaux pour le contrôle par rétroaction. L'un est dédié à l'actionneur vertical pour la charge/le déplacement, le second est dédié à l'actionneur horizontal pour la charge/le déplacement. Le module de contrôle du retour d'information et le module d'acquisition de données ont leur propre interface USB 10 Mbit/s ou RS232. Cela permet une communication ininterrompue et simultanée, offrant une vitesse de coopération et une flexibilité accrues. Supervisé par le PC, l'IMACS contrôle automatiquement l'opération de chargement
pour chaque type d'essai. L'IMACS contrôle directement la servovalve pour appliquer le taux de chargement ou la forme d'onde demandés. Pendant que l'échantillon est soumis aux forces de chargement, l'IMACS capture les données des transducteurs et les transfère, via la liaison USB ou RS232, au PC pour le traitement, l'affichage et le stockage.

Capteurs de charge
Ces deux cellules de charge de 5 kN sont montées en ligne avec les actionneurs horizontaux et verticaux.
Les cellules de charge sont équipées d'un module d'étalonnage, ce qui permet de changer ou de déplacer les transducteurs dans le système d'acquisition de données sans avoir à les réétalonner. Précision de 1 N.

Transducteur de déplacement
Ce capteur de déplacement de ± 15 mm est intégré à l'actionneur. Il mesure la position du piston de l'actionneur et peut également être utilisé comme transducteur de contrôle pour l'essai de déformation cyclique.

Transducteur de déplacement vertical
Ce transducteur est calibré sur ± 2,5 mm pour contrôler la hauteur de l'échantillon. Précision de 1 μm.

Conditionnement du signal en ligne
Cela normalise toutes les sorties des transducteurs, ce qui permet de déplacer les transducteurs d'un canal à l'autre sans avoir à les réétalonner.

Le système comprend les éléments suivants:

- Machine de cisaillement simple cyclique avec actionneurs horizontaux et verticaux d'une capacité de 5 kN
- Accessoires pour la préparation des échantillons
- Capteurs de force et de déplacement
Système de contrôle et d'acquisition de données
Système d'acquisition de données - Système de contrôle et d'acquisition de données
- Logiciel et PC

Pour une configuration d'essai complète, veuillez contacter notre équipe de spécialistes.