삼축 진동시험 시 진동제어방식(공기압, 유압, 전자기계식 제어방식)

 

 

삼축 진동시험 시 진동제어방식(공기압, 유압, 전자기계식 제어방식)

 

 

공기식과 수압식 진동삼축 시험기

 

우측 공기식 진동 삼축 시험기는 70Hz까지 가능하다. 공기식과 수압식 진동시험기는 10Hz이상에서 전자기계식에 비교하여 가격이 저렴하나 정확도가 떨어진다. 공기식과 수압식 제어장치는 밸브 잠금으로 유량을 조절하여 압력을 조절하고 공기나 유압의 압축성으로 제어에 선형성이 떨어저 변위제어는 정확하지 않다.

 

 

 

GDS 진동 삼축압축시험기 3 종류

 

1. Enterprise Level Dynamic Triaxial System (ELDyn) 전자기계식 용량 5-10kN 5Hz

 

2. Electromechanical Dynamic Triaxial Testing System (DYNTTS)

전자 기계식 주파수 5Hz or 10Hz 용량 10-60kN

   

3. Large Diameter Cyclic Triaxial Testing System (LDCTTS) 유압식100-250kN 10Hz

 

 

(ELDyn)	(DYNTTS)	(LDCTTS)

 

 

전자기계식 (electromechanical) 변위제어 예

 

변위제어 (Sine wave input waveform at 5Hz)	Measured reaction

 

 

사용자 임의 진동 변위제어 (User defined input waveform at 0.5Hz)	Measured reaction

 

 

전자 기계식의 주파수와 진폭 frequency and amplitude

 

 

유압식(Hydraulic systems)과 electromechanical 차이

유압식은 100kN 10Hz이상에 적합하다. 100kN 10Hz이하는 high power hydraulic power packs의 유지관리 비용이 커 유지관리비용이 적은 electromechanical 형태가 좋다. 유압식은 power pack 규격 소음 냉각장치가 필요하여 설치영역이 크고 electromechanical식보다 제어가 부정확하다.

 

주파수 하중에 따른 공기 유압 전자기기식 영역

 

전자기계식은 servomotor로 측정하고 고정된 기어비로 하중 변위와 속도를 제어한다. 하중과 변위를 제어하는 GDS 동적 제어 장치는 16bit로 측정 제어한다. 제어 주파수는 1회(1Hz)당 체널 당 10,000이다.

 

 

공기식 (Pneumatic) 과 전자기계식(electromechanical)의 차이점

 

• Pneumatic and electromechanical systems have very different properties. Pneumatic systems are soft because they are based on air pressure control but electromechanical systems are stiff because they are based on direct velocity control. 공기식은 작은 하중에 적합

 

• Pneumatic systems do not have the long term capabilities of electromechanical systems. 공기식은 장기시험에 적합하지 않다.

 

• Pneumatic systems require manual tuning. 공기식은 수동 조절

 

• Simple pneumatic control systems with 70Hz control valves may function well for simple cyclic tests in the sub-1Hz range on stiff soils at low loads but will not function well for softer soils at higher loads.

공기식은 1Hz아래에서 단단한 시료에서 제어되지만 연약시료에서 제어가 부정확하다.

 

• Electro mechanical systems operate at the system specified frequency (0.5, 1, 2, 5 or 10Hz) regardless of sample type (please see data sheet for performance curve data).

전자 기계식은 시료의 강성에 관계없이 0.5, 1, 2, 5 or 10Hz 작동된다.

 

• Pnuematic systems are very difficult to control in any other waveform than sinusoidal.

공기식은 sin파 이외의 제어가 어렵다.

 

• Although the valves are rated at high frequencies (say 70Hz) in practice the systems cannot achieve anywhere near this performance due to a) compressibility of air and b) the speed of propagation of waves in air.

공기식은 공기의 압축성과 공기 중의 압축파로 70Hz까지 제어가 어렵다.

 

• Electromechanical is best for all static or <10 Hz dynamic (up to 50 kN) where system life is less than one million cycles.

 전자기계식은 정적 동적 제어에 적합하다.

 

• No large compressor is required to supply the dynamic actuator. 공기식은 소음이 발생하는 에어 컴프레셔가 필요하다.

 

• 2MPa triaxial cell for samples up to 100mm with platens for 38, 50, 70 and 100mm supplied as standard (optionally 200mm). 전자기계식은 큰 구속압과 큰 직경의 시험이 가능하다.

 

• Proven performance specifications. 전자기계식은 오랜 사용으로 검증된 성능

 

• Quiet operation. 전자기계식은 조용한 작동dsfse

 

• Long-term stability for creep testing. 전자기계식은 장시간 시험에 적합

 

• Lower life costs due to lower servicing requirements and power drawn. 전자기계식은 유지관리비용이 적다.