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傳統的實驗室實驗科技，比如三軸、固結、直剪和貫入度測試等已經應用并且被人們接受了多年，可以給現場項目提供有效的實驗數據，但是這些實驗方法都具有其局限性，無法給新的重大項目的巖土工程風險管理提供更加有效的實驗證據。實驗室內對一個小土樣試驗模型施加離心力可以在試樣上產生相應應力，可以模擬真正的土層實際結構原型中重力產生的影響，可以讓巖土科學家和工程師們評估威脅重大項目或者復雜的建筑物的地質風險。加載狀態的土工物理模型讓設計工程師更好地理解實際的建筑工程在同等應力狀態下的土力學特征，離心模型試驗被當作是目一個有效的研究土壤在復雜的靜態或動態應力場下的物理性能的手段。應用包括：

? 邊坡穩定度 ? 水工結構 ? 堤壩 ? 地基 ? 基樁和土層的相互作用

? 隧道 ? 熱傳導 ? 擴散 ? 滲流 ? 地震

? 海浪沖擊 ? 污染物的擴散 ? 凍融循環 ? 深層采礦的影響

模塊式土工離心機

梁式土工離心機GT50/1.7：

平臺半徑	2.0m
有效負載半徑	1.7m
有效負載尺寸	W = 0.6m圓周, L = 0.8m寬 (垂直運行高度) H = 0.9m高 (運行徑向)
100G性能	500kg，100g于1.7m半徑(230rpm)
最小加速度	500kg，10g于1.7m半徑(75rpm) ，
最大性能	150g于1.7m半徑 (280rpm) +/- 50kg-m
運行中的自平衡能力	(+/- 30 kN于230rpm, +/- 45kN于280rpm) 殘余量值小于 +/- 1.7 kg.m
平衡外最大殘余量	(+/- 1 kN于230rpm, +/- 1.5kN于280rpm) +/- 50kN
驅動馬達	55kW – 4極 - 415V - 3 相 - 50Hz, D250M幀感應馬達
變極器	55kW PWM

梁式測試環境 1: 1.7m 50GT /1:2.5m 75GT

梁式土工離心機GT75/2.5 GT150/3.0

吊籃平臺半徑	2.5 m/3.0m
荷載有效半徑	2.2 m/2.6m
吊籃最大荷載尺寸	寬 = 0.6m/1.6m圓周的長 = 0.8m/0.9m; 寬（飛行中垂直）徑 = 1.32m /1.2m高（徑向飛行）
最大荷載	1650 kg-m (750 kg*，在2.2m)
最小荷載	290 kg-m (130 kg*, 在2.2m)
名義加速度	1650 kg-m，在200 RPM / 1000kg在150g時2.6m(227RPM) 750 kg，在2.2m半徑，100g (75 g-Tonne)
最大g值	1100 kg-m，在249 RPM / 750g,在200g時2.6m(262RPM) 500 kg，在2.2m半徑，150 g (75 g-Tonne)
飛行中平衡能力	GT75/2.5從最大+/- 50 kg-m（+/- 30kN 在 200 RPM, +/- 45 kN 在 249 RPM），最小平衡速度150RPM, 到殘值小于+/- 5kN（10%）；GT150/3.0，平衡范圍+/- 30kN，平衡分辨率+/- 1kN
最大持續不平衡力	+/- 50kN
驅動馬達	75kW –4極–3階感應馬達 / 160kW,460V-4級-3階感應馬達
逆變器	75kW 脈寬調制逆變器帶有直流制動斬波器
結實的19’’支架箱	2個12U 高平開門柜，互鎖裝置連接到離心機控制系統
用戶液壓單元	四端口，10℃ 到 50℃ 2個端口 – 空氣 10bar2個端口 – 水/油 140bar
電子滑環堆棧：供電	16環 - 600v RMS，每個30A **/16環，1000V RMS每個20A，額定700RPM
電子滑環堆棧：控制	16環 - 600v RMS，每個30A **/16環，1000V RMS每個20A，額定700RPM

模塊式土工離心機 GMB/D GT880/2.2：

梁式和鼓式系統

構造：
材料	高強度碳素鋼
表面涂料	通過對系統無損測試 Broadbent標準色，用戶可以指定其他顏色
安裝說明：
地面安裝	需要鋼筋混凝土基礎（若有需要可以提供防護欄的設計）剛性安裝
振動隔離	因為使用低轉速，無需振動隔離
控制和電子儀表：
內部邏輯	PLC控制器
聯動裝置/防護	根據BS 5304標準設計和建造
振動監測	加速度/ LC監控，帶有振動和驅動警報
速度傳感器	速度通過接近開關和齒盤來測量
電機保護	電機電熱調節器和過流保護

鼓式土工離心機：

軌道壁水平加速度	最大 440g
軌道尺寸	L x W x D, 2.2m x 0.80m x 0.30m
最大速度	600rpm
軌道容積	1.6m3
土樣負載	2噸,440g時， 880g-噸
工具臺驅動	伺服控制
工具臺靜止時	啟動、停止功能帶有完整的安全防護
工具臺負載	180kg
軌道失衡能力	最大10kgm于440g, 22.5kg于200g
工具臺失衡能力	最大1kgm于 440g

安放土樣的軌道槽尺寸為2.2m直徑 x 0.80m寬 x 0.30m深，也可以選擇更小的尺寸。鼓式離心機可以產生更大的加速度，主要是因為環形軌道更加符合空氣動力學原理。2.2m的軌道可以產生最大440g的徑向離心加速度，測試負載為2噸
在400g離心加速度時相對應的原型參數為：
? 原型長度 2765M

? 原型寬度 320M
? 原型高度 120M
? 原型體積 100M3

中間的工具臺和環形土樣安放軌道采用雙重同心軸設計形式，可以各自獨立控制。多功能測試用途的做動器和機器人伺服控制器可以安裝在工具臺上，可以模擬各種徑向、圓周、垂直向的施工過程。

鼓形軌道安裝在外同心軸上，通過主驅動馬達來驅動，梁式離心機和鼓式離心機可以共用同一個驅動馬達。內同心軸連接一個獨立的工具臺，可以安裝做動器、機械手等設備。兩個軸可以連接起來一起旋轉，也可以各自獨立操作。在下一個例子里，可以采用一個獨立的閉環回路位置和速度控制的伺服馬達來驅動內同心軸。

若需要的話可以采用一個安全屏蔽裝置提供完全的保護用于手動操作停止的內工作臺，這個特點在工作臺停止的時候可以把操作者和鼓形軌道旋轉面隔離開。

安全屏蔽裝置未在照片中顯示出來。

模塊式鼓式離心機：1.4M
GMD GT450/1.4

概述：GMD系列是用于土木工程研究和教學的鼓式離心機。鼓式離心機以其很高的離心加速度能力以及較大的模型表面面積，可以用于模擬研究樁-土交互作用，凍土層，污染物擴散及相關聯的補救處理的測量。

Thomas Broadbent and Sons公司，可以給我們的土工鼓式離心機系列提供全方位的支持，包括現場調試和日常維護工作。結合各種測試儀器和設備，可以給土木工程師和最終用戶提供完整的交鑰匙式服務。GMD離心機系列提供標準的實驗室地面安裝和防振隔離裝置，不需要專門的混凝土安裝結構。

技術規格：
最大速度 875 rpm
最大垂直加速度 600g對應0.7m 直徑
鼓式軌道縱橫比    周長 4.4m,寬0.35m, 深0.27m
鼓式軌道體積 0.42m3
最大土樣負載: 750kg于600g時,450 g-噸
環軌道土樣隔離箱 2套
工具臺負載    120kg
工具臺直徑 0.75m
軌道失衡能力    最大2.5kg-m于600g
工具臺失衡能力最大0.5kg-m于600g

工具臺系統
用戶液壓單元 2個氣/水/油端口, 10 bar g, 10 至 50oC
電子滑環控制 50環, 1000V RMS 于 7.5A ea
電子滑環圖像 2 x 高帶寬50MHz 視頻通道
光纖旋轉接頭單模式,額定 1000rpm, 2個光纖-以太網轉換器
數據處理系統DAS： 32 通道, 200 kHz, 16 bit, 基于以太網技術

鼓式系統
液體流入 2個液體供給管道
流出遙控式排水管
電子滑環塊: 控制 36 環, 1000V RMS 于 7.5A ea
電子滑動環: 圖像 2 x 高帶寬 50 MHz 視頻通道
完善的數據采集系統DAS： 32 通道, 200 kHz, 16 bit, 基于嵌入式以太網

構造
材料高強度碳素鋼
焊料通過無損測試
表面涂料 Broadbent標準色–用戶可以指定其他顏色

安裝模式
場地空間要求 4m x 4m, 鼓式環道可以方便拆卸
場地規格柔性安裝: 需有防震隔離裝置

控制和電子儀表
內部邏輯 PLC 控制器
聯動裝置/防護裝置按照BS5304標準設計制造
振動監測加速度/ LC監控，帶有振動和行程警報
速度傳感器通過接近開關與齒輪盤測量速度
電機保護使用發動機電熱調節器及過電流保護裝置

基于以太網的嵌入式數據采集系統

描述: 我們的土工數據采集系統專門為高重力環境下在視窗系統中使用而設計；配合多通道及嵌入式數字轉換系統，利用TCP/IP網絡通訊及控制協議進行操作。這個基于LAN結構的數據采集系統容許非機械式硬件應用方案, 可避免使用任何機械式儲存媒介，如硬盤和冷卻扇。

標準數據采集系統 (DAS) 規格
ADC 規格
類型: 連續接近式
分辨率: 16 Bit
最大采樣率: 200 kHz
轉化: 5us
線性: +/- 1bit

模擬輸入與輸出
輸入通道: 8 DE, 可擴展至256 DE
帶寬: 500KHz
排列: 雙極的: +/-10v, +/- 5v, +/- 2.5v, +/- 1.25v, +/- 0.625v, +/- 0.312v, +/- 0.156v
輸出通道: 4 DAC
分辨率: 16 bits 更新速度: 100kHz 輸出范圍: +/- 10v

數字式I/O
輸入: 24 bits 隔離保護, 可獨立編程
輸出: 24 bits 隔離保護, 可獨立編程
數字式 I/O可擴展至: 272 bits
頻率/脈沖: 2個頻率/脈沖16 bit 發生器通道
4個頻率/脈沖16 bit計數器通道

高加速度傳感器接口
通道容量: 16 到128通道防護裝置：可以內置在鼓形環道中，梁式系統可以安裝在轉臂末端高加速度信號調節: 多達10通道的軟件PGA及傳感器PSU卡額定加速度值: 400g
PGA增益: x1, x10, x100, x1000
傳感器激勵: 精度+/10.000v, +/-5.000v
轉換器: 獨立通道與Mil C-26482相連

32通道 400g 鼓式DAS

可19” 旋轉的小巧支架

基于以太網的嵌入式數據采集軟件

ACQLIPSE 3001

描述: AcqlipseTM 軟件通過友好界面幫助用戶對離心機進行測試操作。標準的軟件可以提供一個128通道，中等速度，與內置在離心機中基于以太網的采集硬件相連的數據記錄器界面環境。對于鼓式環道以及工具臺用戶只需使用前32通道。

標準特征：

? 128通道于1000HZ 取樣/通道到硬盤

? 記錄速度可調，及內置取樣診斷器確保選擇理想的速度

? 通道可以單獨設置

? 單獨停止或者激活通道

? 傳感器標定

? 工程數據顯示

? 每個通道可以清零，或者設置零點偏移量

? 軟件可以進行噪聲抑制

? XY繪圖

? 多重圖表窗口，每幅圖表有8條軌跡，圖表可保存和重放

? 用戶控制數據點數量，調整坐標軸，曲線重畫

? 單獨軌跡實時格式化

? 單獨圖表實時格式化

? 圖表靈活縮放

? 數據文件保存以生成電子表格及文本輸出

? 測試審核信息及注釋可以保存到文件中

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