GCTS动单剪测试系统
06GJY-T-4A使用说明书
GCTS岩石力学试验系统简介
使用三十多年，仍保持好的稳定 200°C，且超声波测试可同时监测轴向和横
性；一体化的刚性框架，保证单 向波速变化；渗透测试功能木块较优秀，具
轴与三轴试验的全应力应变曲线 有防腐孔隙流体处理模块：用于盐水等腐蚀
；缺点：渗透模块功能不具备抗 性液体，连接孔压增压器和岩石三轴压力室
腐蚀特性。没有真三轴模块
140MPa
210MPa
温度
200°C
200°C
拉伸荷载
2300KN
200KN
Φ100×L200mm，Φ50×L100mm（可 试件直径范围从25mm到 试样尺寸 兼容100mm以内其他直径尺寸的岩 100mm，高度为直径的2倍
样）
渗透率测量 范围
1×10-16 ~5×10-20m2做渗透和蠕变实验 时，可以做声波和声发射测试，检 测波速变化，同时采集声发射信号
快速脉冲衰减渗透测试法可 达10-20m2
参数对比
AE系统
超声波系 统
常规试验
岩石三轴声波声发射一体化测试系统（川 大MTS没有），可以实现岩石单轴、三轴试 验等试验过程中的声波、声发射及动态弹 模、泊松比，应力与应变等信息的同步测 试，实时采集各类信号的能量、幅值、计 数、频率等参数，岩石声发射位置的定位 ，评价岩体损伤破裂趋势及状态，可以一 次性、多通道地同步采集岩石声波、声发 射信息，可用于微振监测、岩爆监测、岩 石强度测试、岩石裂纹扩展三维定位分析 ，实现岩石破裂过程中声发射震源位置的 准确定位，监测岩石破裂过程中的纵波、
GCTS差应变曲线分析测试仪（DSA-12）用于测试受压条件下的方形岩石试件，以确定其原位应力 状态。使用DSA-12可以得到裂缝闭合的裂缝孔隙分布特性以及在其它参数中用到的裂缝闭合压力 的裂缝方向。DSA-12提供12个高精度的能承受140MPa压力的LVDT电缆出口密封件，将压力室内 的电缆引出压力室。
GCTS共振柱理论
GCTS 共振柱设备J.M. PadillaGCTS, 6103 South Maple Avenue, Tempe, AZ 85283, USA介绍动态土的性质是分析与设计受如地震震动、机器振动以及交通荷载等动荷载影响的建筑物的重要参数，上述每一因素使土与建筑物系统承受不同的振幅与频率并且需要在大的加载振幅和频率范围内土的动力学性质。
土的力学性质由有效应力、孔隙比、含水率以及一些其它因素如应变水平以及应力或者应变路径决定。
所有这些因素无论在静荷载还是动荷载情况下都是相当重要的，但与静力学行为不同，这些都不是考虑动荷载行为的特征因素。
加载的速率和重复性是区分动力学与静力学问题的特征。
对于地震荷载，考虑土与结构物设计范围加载的速度与加载的周期从0.1到3.0秒以及10到100次循环。
铁路和公路下地基土通常大约以0.1到1.0秒的速度加载，但有很多次循环。
打桩和机械基础可以从0.1到0.01秒的很快速度加载。
爆破可使用冲击或者以高达0.001秒的速度瞬时加载。
图1 不同室内试验与现场试验的典型应变水平许多技术已经应用于试验室去研究土的动力学性质，如动三轴试验，单剪试验和超声波速率试验。
每一种试验都被设计成尽可能与土实际边界条件相配，如应力路径，荷载振幅，以及荷载周期。
当测量土在自然状态时性质，在小应变范围内现场试验测量土的动态模量相对有限。
而且，现场试验不能有效获得任意应变振幅时材料阻尼。
共振柱方法共振柱试验普遍用于测量动态土从低应变到中等应变的性质。
共振柱试验是通过振动处于某种自然态实心或者空心土圆柱实现。
波的传播速度是由共振频率决定。
早在20世纪30年代，共振柱试验已用于研究土与岩石的动力学行为。
全世界，已设计出许多不同类型的共振柱设备。
到目前为止，共振柱试验系统需要很高专业水平使用者去操作复杂的电子设备去完成这项试验。
现代化的共振柱设备已经发展成简单仪器，通过先进的传感器以及计算机化的电子设备自动化地完成这项试验。
GCTS岩石超声波速测试系统
GCTS超声波速测试系统特点●自动压缩和剪切波速测量●可测试土体、岩石、沥青和混凝土试件●数字化控制脉冲发射和接收●先进的软件，包括采集，分析，储存，绘图和报告功能●0-10 VDC输出，对应于P波和S波速度，可以与外部数据采集系统连接●可以将传感器埋入底座中，用于测试三轴中土体和岩石的波速描述实验室进行的超声波速测量是用来研究在模拟在现场剪切条件下的地质材料的弹性状态。
超声测试是一种无损的检测方法，可以得到压缩波（P波）和剪切波（S波）的波速信息，这些波速用来计算动弹性常数，如泊松比、杨氏模量（E）、体积模量（K）和剪切模量（G）。
GCTS超声波速测试系统是一个“交钥匙”系统，包括进行实验室试件的超声波速测量的所有部件。
系统也可以获得单个测量结果或者预设次数的多个测量结果，和其他测试参数。
GCTS超声波速测量系统进行数字化测量压缩和剪切波速和存储波形。
这个系统使用了一个计算机板用于高速数据采集，一个尖端的计算机软件进行数据分析。
计算机软件集成在GCTS软件环境中。
脉冲幅度、采样率、输入增益、脉冲极性和波形增强可以有计算机软件来控制，同时波形显示在计算机的屏幕上。
“脸对脸”的压盘修正可以输入到软件中，这样可以同时计算剪切波速和压缩波速。
数据存储在硬盘中以备使用软件进行进一步的分析。
操作者可以通过软件察看原始数据和波形的频谱。
在原始数据上使用波形滤波、波形筛选度数、带通频率选择（低/高）、抑制频带（dB）和转换带宽（kHz）来得到“过滤后”的波形，这对于处理“原始”波形是非常方便的。
GCTS超声波速软件可以用于各种模拟现场剪切条件或者“bench”测试（即，在试件上没有施加额外的应力）的实验室测试系统。
模拟现场剪切条件的系统包括三轴室和真三轴室，也可以用于现场测试。
系统也包括一个综合数据采集系统来记录其他的测试参数，如载荷和变形。
ULT-100系统使用快速脉冲发生器给超生传感器提供激励，和一个超高速模数转换器来存储结果波形信号。
动态检测设备及检测项目解析
第三节、动态检测标准及检查方法
1.动检车检测报告
轨道动态检测标准
轨道动态检测超限表
轨道动态检测公里小结
轨道动态检测TQI指数
2．分析轨道动力学检测报告
第三节、动检车的检测项目
第一节、波形图上各条线画的是什么项目：
1、一般设定为8或12条线，每条线的右侧菜单 上均有标记，从左到右分别是：左高低、左 轨向、右高低、右轨向、水平、三角坑、轨 距、地面标志及速度里程（可以根据实际要 求进行调整）。
轨距病害
下行 1875+750
（2）.轨距病害的危害及成因分析
轨距偏差过大会导致车轮掉道或卡轨。我国和部 分国家的传统认为：即使轨距还未扩大到会使车 轮掉道的程度，如果车轮锥形踏面的大坡度段 已 进入轨顶内侧圆弧以内，仍因避免，这是因为斜 度较大的车轮踏面将使轨道遭受额外增加的水平 推力。短距离内轨距变化剧烈，表明存在严重的 方向不平顺，也会影响行车安全。 轨距不平顺分为大轨距与小轨距两种情况 ，武广 管内现在出现的主要以小轨距为主。
3、轨道几何不平顺定义：水平、超高
超高：同一横截面上左右 轨顶面相对所在水平面的 高度差。
水平：同一横截面上左右 轨顶面相对所在水平面的 高度差，但不含曲线上按 规定设置的超高值及超高 顺坡量。水平由超高计算 得出。
检测原理 轨检车采用以陀螺装置为核心部件的补偿
加速度系统（简称CAS系统）测量轨道水平， CAS系统传感器布置如图所示。利用该系统测
水平状态不良波形图
图中所示为一幅水平状态严重不良的轨检车波形图。 由图中可以清晰地看出，水平波形多处存在较长的水 平偏差，偏差基本上均为正值，即左股钢轨高。对应 地可以看到三角坑的波形图总体状态也不好，
经现场调查反馈，在该位置存在水平超限的主 要原因有：一是该段线路的道床接近大修周期，处于 翻浆不稳定时期，道床板结、翻浆，上部几何尺寸难 以保持。二是在轨检车检测当日，发生较大降雨，道 床、路基出现下沉。三是线路存在暗坑、吊板。四是 工务段为了便于养护维修，长期以来一直人为地将线 路水平做成一侧高。
实验二.三系统的频域分析法及校正
第二节 控制系统的设计方法
•
控制系统的设计，就是在系统 中引入适当的环节，用以对原有系 统的某些性能进行校正，使之达到 理想的效果，故又称为系统的校正， 下面介绍几种常用的系统校正方法 的计算机辅助设计实现。
性能如何描述？ 控制器的设计：传递函数的结构 与参数 选择
或
num( s) 1 K 0 den( s)
利用rlocus( )函数可绘制出当开环增益K由0至∝变 化时，闭环系统的特征根在s平面变化的轨迹，函 数的调用格式为：
rlocus(GH); rlocus(GH,k); [r,K]=rlocus(num,den) [r,K]=rlocus(a,b,c,d)
练习 已知系统的开环传递函数
50 G( s) H ( s) ( s 5)( s 2)
绘制系统nyquist曲线。
解 MATLAB编程如下： » k=50; » z=[]; » p=[-5 2]; » [num,den]=zp2tf(z,p,k); »nyquist(num,den)
10 G( s) 2 s 1.2s 10
的nyquist图和bode图。
解 MATLAB编程如下： » num=[10]; » den=[1,1.2,10]; » w=logspace(-2,2,1000); »nyquist(num,den,w) » grid » bode(num,den,w) » grid
其中：返回值r为系统的闭环极点， K为相应的增益。
+ -
G(s) H(s) 图7-12
例
R(s)
-
s 1 1 K 3 0 2 s 5s 6s
控制系统的综合与校正
图6.16 校正前后系统的开环对数渐近幅频特性
一定的宽度，同时又要考虑原系统的特性， 即高频段应与原系统特性尽量有一致的斜 率。由于原系统特性是按K=Kv＝1000 (l／ s)绘制的，因此期望特性的低频段应与原系 统特性重合。这样考虑后，可使校正网络 简单且易于实现。根据以上分析作期望特 性:
是幅值改变
倍, 并且随ω的改
变而改变。
• 6.1.3 PI控制(比例+积分)
• 具有比例加积分控制规律的控制器， 称为比例积分控制器（或称PI控制 器），如图6.5所示。
• 其中:
（6.5）
图6.5 PI控制器
• 控制器输出的时间函数:
（6.6）
• 讨论方便，令比例系数KP＝1则式(6.5)变 为:
（6.31）
（6.32） • ④应用图解法确定能产生相角为
超前网络的零点极点位置, 即串联超前校正
• ⑤验算性能指标。
• 6.3.2 • 如前所述，当原系统已具有比较满意
的动态性能，而稳态性能不能满足要 求时，可采用串联滞后校正。 • 应用根轨迹法设计串联滞后校正网络， 可归纳为如下步骤:
• ①作出原系统的根轨迹图, 根据调节时间的 要求,
• 其中:
（6.1）
图6.3 P控制器
• 6.1.2 PD控制(比例+微分)
• 具有比例加微分控制规律的控制器称 为比例加微分控制器(或称PD控制器)， 如图6.4所示。
• 其中:
（6.2）
图6.4 PD控制器
（6.3）
（6.4）
• 式(6.4)表明, PD控制器的输入信号为正弦
函数时, 其输出仍为同频率的正弦函数, 只
ωc＝4.47(rad／s), 相角裕度为-16.6°, 说明
基于棒材生产线倍尺飞剪电控系统的研究与应用
基于棒材生产线倍尺飞剪电控系统的研究与应用发布时间：2022-01-05T08:06:11.982Z 来源：《中国科技人才》2021年第21期作者：景伟吴琦[导读] 棒材厂一轧生产线由 17 台轧机和 3 套飞剪组成。
1#飞剪是启停式曲柄剪，用于粗轧坯的切头和事故碎断；2#是启停式回转剪，用于中轧切头和切尾；山钢股份莱芜分公司棒材厂山东济南 271104一、现状分析：棒材厂一轧生产线由 17 台轧机和 3 套飞剪组成。
1#飞剪是启停式曲柄剪，用于粗轧坯的切头和事故碎断；2#是启停式回转剪，用于中轧切头和切尾； 3#飞剪是启停式倍尺飞剪，用于产品的倍尺分段，出现异常时会引起堆钢、造成设备停机，加大精整工人的劳动强度，直接影响生产作业率和产品成材率等经济指标，是车间生产线的咽喉。
3#飞剪的调速系为 6RA70 直流调速系统，经过 10 多年的满负荷运行，主板及线路老化，绝缘降低，经常出现故障跳闸等故障。
二、问题分析与诊断3#飞剪为中冶京诚产品（约为 2004 年），其控制系统包含：热金属检测器、 6RA70 直流调速回路、电机编码器、轴定位模块、接近开关、 GE90-30 PLC、高速计数器等众多数字化电器元件，控制信息的采集、传输、转换、处理中有一处出现错误或故障都会导致整个控制系统的异常。
当轧件经过成品轧机后， 1#HMD 检测到信号输入到 PLC 中，当轧件通过 3#飞剪到达剪后 2#HMD 时，触发高速计数器。
当计数值达到倍尺长度预设值时， PLC 向 6RA70 调速装置发出剪切命令，剪切完成后，与剪刃同轴的接近开关发出信号， 6RA70 调速装置开始制动，剪刃停止在停止位置。
利用自由功能块调整飞剪的启停，使剪刃停在一定范围内，等待下一次动作。
以此类推，直到检测轧件离开1#HMD 后，高速计数器复位，等待 2#HMD 的下次上升沿。
3#飞剪工艺要求的快速响应，瞬时启停特性要求系统响应快速精确，信号传输无误，而 3#飞剪再生产过程中发生的误动作正是由于控制系统不稳定造成的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
GCTS电液伺服控制动单剪/动三轴测试系统
（SSH-100）
特点&规格
●可以进行动态和静态单剪试验,循环荷载可以达到20Hz
●可以同时进行动三轴试验(只需增加反压装置)
●可以升级进行共振柱测试
●可以升级进行非饱和土测试和弯曲元试验
●数字伺服控制剪切和垂直压力或位移
●伺服控制围压
●丙烯酸压力室,横向围压为1,000kPa(也可以提供2,000kPa),
●25kN的垂直和剪切压力(可以提供更大的荷载)
●顶盖的横向支撑可以最大减小旋转误差,导向轨座安装在预载的直线轴承上●备选的内置荷重传感器和变形传感器,可以进行过载保护
●软件自动控制直剪试验,实时图形显示测试过程
●自动倾斜机构,可以快速、方便地安装试样
描述
SSH-100动单剪测试系统可以对剪切荷载加载器，法向荷载加载器和反压进行伺服控制。
任何一个系统的传感器都可以提供反馈信号。
GCTS 动单剪的设计是基于外部压力室三轴系统的。
该装置有一套安装在特殊线性轴承上的固定顶部和滑动底座。
该系统同样有一个刚性内部支撑用于将顶帽的横向顺性降至最低。
GCTS动单剪系统的最大优点是该设备不需要加强橡皮膜作为侧向支撑，因为侧向支撑是通过围压提供的。
这就意味着固结可以以K 值进行而不是Ko值。
该系统可以测量100 mm，71 mm和50 mm直径的试样。
因为内部侧向支撑可以向上或向下调节，所以可以测试不同高度的试样。
这就意味着系统可以用于测试单剪或者三轴试验试样，测试试样的高度可以达到的直径的2.5 倍。
GCTS 动单剪系统可以在内部操作压力室来对试样施加围压。
围压可以用体变装置进行伺服控制或者利用其他的传感器，例如反馈信号。
围压的伺服控制使
得用户可以以任何K值包括Ko进行试验，这就发挥了可以直接测量K值的优势。
如果需要也可以使用加强橡皮膜。
动单剪测试装置被设计为可以在较高的频率下进行指定的荷载或者位移。
加载系统必须是相对刚性的并且具有足够的排水能力来达到在受给定的动态荷载下的位移振幅。
法向和剪切加载器是液压伺服控制的并且提供刚性响应，可以指定荷载或者位移。
在动剪切荷载过程中指定一个零垂直变形时，也可以进行干沙的液化试验。
建议使用电液加载系统，因为法向和剪切加载器可以施加或保持指定的荷载，而只有很小的柔量。
因为液压油的不可压缩性，相对于气动加载器，液压系统是相对“刚性”的系统。
除此之外，GCTS还提供一个16位的模数高速转换器来提供高精度。
对于控制精度我们还要考虑到液压泵的排水能力。
动单剪设备具有10 马力/ 20 升每分钟(5 GPM) 恒压/可变体积液压泵，2,000 cc容积。
标准液压系统远远可以胜任在1赫兹下要求的±5%应变的动态速度。
这个要求甚至远胜于对于一个100mm的试样达到5mm峰-峰值变形的要求。