Het enkelvoudige cyclische afschuifapparaat wordt over het algemeen gebruikt voor onderzoek op het gebied van dynamisch bodemgedrag en kan gemakkelijk vele belastingsomstandigheden in het veld simuleren, bijvoorbeeld:
- Stabiliteitonder seismische gebeurtenissen op hellingen van continentaal plat onder water, gekenmerkt door kleilagen
- Degradatie van schuifspanning in cohesieve bodems onder cyclische belasting
- Evaluatie van de liquefactieparameters van niet-cohesieve bodems onder cyclische belasting

Cyclische enkelvoudige afschuiving is een apparaat voor vlakke vervorming. Vervorming door afschuiving wordt geïnduceerd door horizontale beweging van het onderste deel van het monster ten opzichte van het bovenste deel. De diameter van het monster blijft constant, dus elke volumeverandering kan alleen het gevolg zijn van een verticale beweging van de bovenste plaat.

Het systeem is ontworpen om monsterconsolidatie en afschuiving onder constant volume mogelijk te maken (simulatie van ongedraineerd afschuiven van een verzadigd monster).
Monster
Het standaardmonster heeft een diameter van 70 mm. De test kan ook worden uitgevoerd op monsters met een diameter van 50 mm met behulp van de 31-WF7500/1 conversiekit.
Het proefstuk wordt op een sokkel geplaatst, met een bovenkap die identiek is aan de kap die wordt gebruikt voor triaxiaaltesten, en wordt zijdelings ondersteund door een rubberen membraan dat wordt vastgezet met O-ringen. Om tijdens de test een constante diameter te behouden, wordt het monster op zijn plaats gehouden door een reeks sleepringen.
Scheerfase
Tijdens het afschuiven schuiven de ringen over elkaar, zoals te zien is in afbeelding 3 hierboven, terwijl de diameter constant blijft. De verticale hoogte van het monster wordt constant gehouden door de verticale actuator onder gesloten regelkring met terugkoppeling van de verticale verplaatsingssensor. De verandering in verticale spanning die nodig is om een constante hoogte te bereiken, wordt verondersteld gelijk te zijn aan de verandering in poriëndruk.

Hier volgt een algemene beschrijving van de belangrijkste onderdelen van het systeem:


Basissysteem
Basissysteem
Het systeem bestaat uit een eenvoudig frame voor afschuifbelasting voorzien van een luchtketel met servokleppen om de verticale en horizontale belasting/verplaatsing te regelen. Het bevat een besturings- en gegevensverzamelsysteem zoals hieronder beschreven, met twee 5kN actuators. Het systeem is ondergebracht in een kast. De horizontale en verticale actuators zijn bevestigd aan het frame, dat de reactie op de toegepaste krachten levert. Elke actuator is uitgerust met een interne verplaatsingssensor die de positie van de actuatorzuiger doorgeeft aan de computer. Deze functie is erg belangrijk bij het instellen van een monster; zo kan voldoende slag worden ingesteld voor de duur van de test. Het monster wordt in de machine geplaatst, die een starre bovenste helft en een beweegbare onderste helft heeft. De bovenste helft bevat de verticale actuator met een diameter van 50 mm. Deze zit in een lineair lager om verticale beweging mogelijk te maken en horizontale beweging te voorkomen. De onderste helft is gemonteerd op rollagers, net als in een standaard schaarkast.

Geïntegreerd meerassig besturingssysteem
Het IMACS is een compacte, autonome eenheid die alle kritieke controle-, timing- en data-acquisitiefuncties voor de test en de transducers levert. Het wordt via een USB-communicatielink aangesloten op een pc. De data-acquisitiemodule heeft 13 gestandaardiseerde ingangskanalen (±10 V bereik) voor de opnemers. Deze kanalen worden gedigitaliseerd door snelle, nauwkeurige 20-bits A/D-omzetters voor gegevensanalyse en -presentatie. De besturingsmodule heeft twee kanalen voor terugkoppeling. Eén kanaal is bestemd voor de verticale actuator voor belasting/verplaatsing, het tweede kanaal is bestemd voor de horizontale actuator voor belasting/ verplaatsing. De feedbackregelmodule en de gegevensverwervingsmodule hebben hun eigen 10 Mbit/s USB- of RS232-interface. Hierdoor is ononderbroken en gelijktijdige communicatie mogelijk, wat zorgt voor een snellere samenwerking en meer flexibiliteit. Onder toezicht van de pc regelt IMACS automatisch de belading
voor elk type test. voor elk type test. IMACS bestuurt rechtstreeks de servoklep om de vereiste belastingssnelheid of golfvorm toe te passen. Terwijl het monster belast wordt, registreert de IMACS gegevens van de transducers en stuurt deze via USB of RS232 naar de pc voor verwerking, weergave en opslag.

Laadsensoren
Deze twee krachtopnemers van 5 kN zijn in lijn met de horizontale en verticale actuators gemonteerd.
De krachtopnemers zijn uitgerust met een kalibratiemodule, waardoor de opnemers kunnen worden vervangen of verplaatst in de chronometer zonder herkalibratie. Nauwkeurigheid van 1 N.

Verplaatsingstransducer
Deze verplaatsingstransducer van ± 15 mm is geïntegreerd in de actuator. Hij meet de positie van de actuatorzuiger en kan ook worden gebruikt als controletransducer voor cyclische vervormingstests.

Verticale verplaatsingsopnemer
Deze transducer is gekalibreerd tot ± 2,5 mm om de hoogte van het monster te controleren. Nauwkeurigheid van 1 μm.

On-line signaalconditionering
Dit normaliseert alle transduceruitgangen, waardoor transducers van het ene kanaal naar het andere verplaatst kunnen worden zonder herkalibratie.

Het systeem bestaat uit het volgende:

- Cyclische enkelvoudige afschuifmachine met horizontale en verticale actuatoren met een capaciteit van 5 kN
- Accessoires voor monstervoorbereiding
- Kracht- en verplaatsingsopnemers
Besturings- en gegevensverzamelsysteem
Gegevensverzamelsysteem - Besturings- en gegevensacquisitiesysteem
- Software en PC

Voor een volledige testopstelling kunt u contact opnemen met ons gespecialiseerde team.