与伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)的岩石和冰变形实验室(RIDL)合作,设计了一台定制轴扭ADMET eXpert 8600系列测试机。.在许多与海洋及其影响有关的主题中,WHOI的科学家研究地球和行星材料的力学行为,并检查岩石和冰的微观特征,以揭示它们是如何变形的。目前的研究课题包括构造板块边界的形成、地球和火星上的冰川流动以及地幔过渡带动力学。想了解更多关于WHOI岩石和冰变形实验室项目和研究的信息,请点击下面的链接。

伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)岩石和冰变形实验室(RIDL)

测试应用程序

伍兹霍尔海洋研究所的科学家们正在寻找一种测试系统来模拟施加在北极冰层上的力。获得的数据将提供有关固体冰力学特性的信息,并可用于岩石和冰变形实验室的研究和出版物。

  • 试验类型包括轴压试验、扭矩试验、蠕变试验和衰减(振荡载荷)试验,
  • 测试的样品是固体冰样品,准备并切割成直径1英寸、长度2英寸的圆柱形,
  • 测试将在零下30摄氏度的温度下进行,样品将以非常慢的速度加载,以模拟真实场景中施加在冰上的力。

设备概述

ADMET销售和工程团队推荐了eXpert 8603轴向扭转桌面测试系统,该系统带有工程组件和修改过的软件。

定制eXpert 8600轴向扭转测试系统用于冰试样测试

该系统将在0.0000003至0.01 rpm和0.01至40Nm扭矩下进行扭转,并在0.000001至0.36 ipm和5N至5kN轴向载荷下进行轴向压缩。

系统的组成部分包括:

  • eXpert 8603轴向和扭转执行机构试验机
  • 双轴加载细胞
  • 为冰标本定制的夹具
  • 带前后视孔的环境室
  • 单轴反弹工具包
  • 扭转反应设备
  • 单轴位置传感器
  • 转矩角传感器
  • MTESTQuattro控制器和软件

系统的特点包括:

  • 可同时进行固定速率和固定负载/扭矩测试
  • 轴向承载能力:5kN
  • 扭矩负载能力:50Nm
  • 全范围的速度:
    • 0.000001至0.36 ipm轴向速率,
    • 0.0000003至0.01 RPM扭率
  • 两个不同的速度范围在高齿轮/低齿轮:
    • 轴向:0.36 ipm在低齿轮和0.03 ipm在高齿轮,
    • 扭矩:3.6度每分钟在低齿轮和0.0001度每分钟在高速齿轮
  • 轴向和扭转的间隙
  • 高精度和分辨率:
    • 位置分辨率:0.00000004英寸
    • 角度分辨率:0.000009度
  • 环境箱全温度范围:-70℃至260℃
  • 环境室温度公差:+/- 0.1 C

ADMET工程组件

为WHOI制造的ADMET eXpert 8603经过精心设计,以满足客户的要求。该测试系统是移动最慢的机器之一,在扭转时速度可降至0.8度/分钟。

一个定制设计的夹具与六角形外壳的冰标本,允许非常精确的角度运动。标本将被放置在固定口袋和安全通过将手柄锁门滑进外壳,使其就位。

专家8600轴向扭转测试系统,带环境箱和定制夹具,用于冰标本测试

包括带有可调弹簧加载夹具的侧隙组件,在压缩方向预紧轴向执行机构,在顺时针和逆时针方向预紧扭转执行机构。在测试过程中,单轴压缩侧隙组件最多允许1-in冲程,扭转侧隙组件最多允许90度旋转。

测试应用要求在低温下测试冰。ADMET F-280DT环境舱是根据用户要求定制的,有两个视孔:一个在前面,就像我们的标准环境舱一样,另一个在后面,供研究人员在测试期间观察和分析冰的变形。测试系统被设计成负载/扭矩传感器位于环境室中。腔体的温度容限为+/- 0.1 C。

为了进一步提供压缩应变和扭转应变测量的准确性,开发了一个带有两个传感器及其必要安装硬件的辅助传感器包。在机器设计中加入了一个位置分辨率为0.00000004 in的线性位移传感器,并在电机后端添加了一个角度传感器,具有无限的顺时针和逆时针范围和0.000009度分辨率。如果将来需要进一步测量试件的不同点的单轴或角位移,还可以在系统中添加额外的传感器。

控制器和软件

测试系统配备了ADMET公司的MTESTQuattro基于pc的控制器和用于伺服控制、数据采集、报告等的软件。所有的读数,包括来自环境室的输入,都将被记录下来,并通过MTESTQuattro软件访问。

定制专家8600轴向扭转测试系统与MTESTQuattro控制器

MTESTQuattro通道的配置如下:

  1. 轴向载荷
  2. 轴向位置
  3. 轴向应变
  4. 转矩输入
  5. 角度测量
  6. 辅助1:编码器输入(微调)
  7. 辅助2:角度测量(第二轴)
  8. 温度

MTESTQuattro轴向扭转控制器标准功能包括单调、循环和分段控制配置文件与软件可选择的控制通道。最终用户告知ADMET,实验室将使用复杂的测试剖面,如(1)压缩保持,(2)前后旋转或(2)以5 in lbf增量进行数天的扭转载荷,(1)扭转保持,(2)低速上下振荡。

对于WHOI测试应用和自定义速度要求,控制器通过其良好的jog特性验证了在高、低齿轮和单轴和扭转方向上保持低速。

此外,MTESTQuattro还具有其他读数的自动调整功能,如环境室的温度。该功能使精确的温度控制公差+/- 0.1C。

ADMET CIT

ADMET CIT服务包括正确的机器设置和操作的关键组件。专家8603系统附带的服务包括:

  1. 校准:ADMET是ISO/IEC 17025认可的全面服务校准服务提供商。定制的eXpert 8603系统是为关键测量结果而建立的,这些结果将用于发布的数据和结果。ADMET校准验证校准器的能力和设备的可追溯性回到国家标准和技术协会(NIST)。
  2. 安装:在马萨诸塞州科德角的WHOI岩石和冰变形实验室现场安装了测试系统、电子设备和所有组件,如双轴载荷传感器、定制的冰标本夹具和环境室。
  3. 培训:现场培训的重点包括机器部件,如何使用新硬件设置和运行测试,以及MTESTQuattro软件的所有菜单,进入复杂的测试配置文件,访问数据,生成报告。
  4. 技术支持:ADMET技术支持团队位于马萨诸塞州的诺伍德,我们能够在不受现场支持服务限制的情况下为客户提供支持。WHOI定制测试系统附带免费的终身技术支持。
  5. 保修:保修的第一年服务和支持协议包括无限制的测试机、应用程序和软件支持、免费软件更新、仓库维修或更换电子设备、所有软件的副本、手册和校准证书。

专家8600系列平面双轴试验机

专家8600轴向扭转测试框架具有无油线性和旋转执行机构,用于洁净室操作,无限扭转执行机构旋转,执行机构之间协调和独立的运动,宽柱间距,大执行机构行程,最大限度的灵活性。该系统可作为地面站立和桌面单元提供,并配备ADMET的MTESTQuattro®控制器。

更多关于WHOI和岩石和冰变形实验室

伍兹霍尔海洋研究所致力于通过持续致力于卓越的科学、工程和教育,并将这些知识应用于社会所面临的问题,提高海洋及其与地球系统的联系的知识。

WHOI岩石和冰变形实验室的研究课题包括岩石和岩石的流变行为,板块边界变形和应变局部化,地球和火星上的冰川动力学。

Whoi岩石和冰变形实验室

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