Thiết bị thử nghiệm ứng lực dư cho đất UTEST Geocomp
Cột cộng hưởng và hệ thống xoắn của Geocomp dựa trên Bộ máy cộng hưởng cột dài Tor được phát triển bởi Tiến sĩ Vincent P. Drnevich (bằng sáng chế 1974) tại Đại học Purdue. Thuật ngữ Long-Tor biểu thị khả năng của thiết bị rung các mẫu vật trong chế độ rung theo chiều dọc hoặc xoắn. Nguyên lý cơ bản của thiết bị cột cộng hưởng là kích thích một đầu của mẫu đất hình trụ giới hạn trong chế độ rung cơ bản bằng phương pháp kích thích xoắn hoặc dọc. Khi chế độ cơ bản của tần số cộng hưởng được thiết lập, các phép đo được thực hiện bằng tần số cộng hưởng và biên độ dao động từ đó vận tốc truyền sóng và biên độ biến dạng được tính theo lý thuyết đàn hồi. Mô đun cắt được xác định từ vận tốc dẫn xuất và mật độ của mẫu thử.
Thử nghiệm cột cộng hưởng được sử dụng để đo mô đun cắt (G) và tỷ lệ giảm chấn (D) tại các biến dạng cắt nhỏ. Những giá trị này là một hàm của mức độ biến dạng. Trong thử nghiệm, mức độ biến dạng cắt được tăng dần theo từng bước và mô đun cắt và tỷ lệ giảm chấn được đo. Kết quả của thử nghiệm là mối quan hệ giữa mô đun cắt và biến dạng cắt và giữa tỷ lệ giảm chấn và biến dạng cắt trên cường độ biến dạng biến dạng từ 10-6 đến 10-4%. Mức độ biến dạng cao hơn liên quan đến tải trọng cực đoan như động đất và tải sóng không thể đạt được bằng thử nghiệm cột cộng hưởng bằng cách sử dụng bộ truyền động lực điện từ để xoắn mẫu vật. Đối với các biến dạng cắt cao hơn, thiết bị của chúng tôi có thể được chuyển sang cắt trong xoắn. Giai đoạn cắt xoắn có thể được chạy để có được mô đun cắt và giảm tốc độ biến dạng 10% tùy thuộc vào độ cứng của đất. Sau đó chúng ta cũng có thể cắt mẫu thử dọc theo bất kỳ đường ứng suất nào có thể có trong một tế bào ba trục. Mẫu vật có thể được củng cố đẳng hướng hoặc dị hướng.
Một thử nghiệm cắt xoắn cột cộng hưởng điển hình trên mẫu thử bao gồm các bước sau:
- Hợp nhất với điều kiện căng thẳng đầu tiên
- Đo lường biến dạng G và D so với biến dạng cắt ở cuối hợp nhất sơ cấp và 3 lần trong quá trình cố kết thứ cấp
- Hợp nhất đến điều kiện căng thẳng thứ hai
- Đo lường biến dạng G và D so với biến dạng cắt ở cuối hợp nhất sơ cấp và 3 lần trong quá trình cố kết thứ cấp
- Lặp lại ở trên thông qua điều kiện căng thẳng cuối cùng. Chạy thử nghiệm cắt xoắn đến 10% để đo G và D cho mức độ biến dạng cắt cao hơn. Chạy thử nghiệm nén ba trục để đo cường độ cắt của mẫu thử, thoát nước hoặc không thoát nước.