由歐美大地儀器設(shè)備中國有限公司獨(dú)家代理的英國GDS公司共振柱試驗(yàn)系統(tǒng)（RCA）于2009年9月在鄭州黃河水利科學(xué)研究院安裝調(diào)試成功。這是繼北京工業(yè)大學(xué)采購GDS共振柱后的第2臺(tái)新型GDS共振柱登陸中國，英國GDS公司共振柱試驗(yàn)系統(tǒng)（RCA）在中國的使用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。
英國GDS 共振柱試驗(yàn)系統(tǒng)(RCA) 是在實(shí)心或空心圓柱形土樣的底端施加一個(gè)振動(dòng)激勵(lì)。通過一個(gè)電磁驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生一個(gè)扭轉(zhuǎn)或縱向激勵(lì)。通過測量自由端的運(yùn)動(dòng)、波速和材料的阻尼確定頻率。剪切模量通過獲得的速度和試樣的密度可以計(jì)算出來。
該套系統(tǒng)主要的特點(diǎn)是采用RCA技術(shù)，如電流驅(qū)動(dòng)放大器。GDS提供的RCA系統(tǒng)應(yīng)用跨導(dǎo)電源放大器電流驅(qū)動(dòng)。這是因?yàn)镽CA系統(tǒng)阻抗隨頻率改變的事實(shí)。在高頻時(shí)，使用恒定電壓，可以看到電流不斷減小。由于扭矩與電流成比例，扭矩也將隨之減小。
本次安裝調(diào)試由英國GDS公司的Alistair先生指導(dǎo)，歐美大地公司技術(shù)部陳翔先生協(xié)助，試驗(yàn)結(jié)果顯示儀器工作正常，性能良好。黃河水利科學(xué)研究院對GDS公司共振柱試驗(yàn)系統(tǒng)（RCA）的性能及歐美大地公司的技術(shù)服務(wù)均給與了高度評價(jià)。
系統(tǒng)布置圖
設(shè)備的安裝調(diào)試過程非常順利。
首先，使用標(biāo)定儀器進(jìn)行系統(tǒng)標(biāo)定，用于計(jì)算扭轉(zhuǎn)和彎曲的共振頻率。GDS提供3個(gè)不同剛度標(biāo)定棒和3個(gè)標(biāo)定砝碼。
系統(tǒng)標(biāo)定
標(biāo)定完成后，用砂樣進(jìn)行了調(diào)試。
安裝試樣
使用GDSLAB軟件進(jìn)行試樣的飽和、固結(jié)試驗(yàn)。
GDS RCA軟件是用來控制和采集來自共振柱的數(shù)據(jù)。通過RCA軟件進(jìn)行試樣的共振扭轉(zhuǎn)，共振彎曲，扭轉(zhuǎn)阻尼比，彎曲阻尼比試驗(yàn)。
在扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)中，四對線圈串聯(lián)起來，從而產(chǎn)生一個(gè)凈力矩施加到試樣上。為了施加彎曲振動(dòng)，線圈轉(zhuǎn)換（自動(dòng)）只有兩個(gè)磁鐵力為試樣提供水平力，從而產(chǎn)生彎曲激勵(lì)。這樣可以通過相同的線圈和磁鐵應(yīng)用在彎曲和扭轉(zhuǎn)振動(dòng)中。
當(dāng)進(jìn)行阻尼比試驗(yàn)時(shí)，該設(shè)備設(shè)計(jì)成盡量減少設(shè)備的阻尼。自由振動(dòng)衰減期間，磁鐵在線圈中的運(yùn)動(dòng)通常會(huì)產(chǎn)生“反”電動(dòng)勢，這樣會(huì)產(chǎn)生較大的設(shè)備阻尼誤差。在GDS共振柱中，在自由運(yùn)動(dòng)衰減期時(shí)，軟件可以控制硬件通過線圈產(chǎn)生一個(gè)“斷路”，這樣可以避免“反”電動(dòng)勢的產(chǎn)生。
共振試驗(yàn)數(shù)據(jù)
阻尼比試驗(yàn)數(shù)據(jù)
從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，頻率曲線良好，阻尼比曲線擬合良好，系統(tǒng)工作情況理想。
GDS共振柱試驗(yàn)系統(tǒng)（RCA）穩(wěn)定性高，設(shè)計(jì)上實(shí)現(xiàn)了最大剛性與最小能量損失相統(tǒng)一，系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)和彎曲試驗(yàn)操作簡便，軟件操作簡單易用，為客戶提供了很好的共振試驗(yàn)方法。
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