でんきえきサーボ岩石力学試験機

この半世紀近く、地質試験の専門家はMTSを高精度、高信頼性の岩石試験の業界標準としてきた。
現在、デルは40年以上の経験を活かし、さまざまなアプリケーションや予算に対応した革新的な設計と製造を続けています。でんきえきサーボ岩石力学試験機。

正確で信頼性の高い設計

経験的でんきえきサーボ岩石力学試験機

MTS 815型と816型岩石力学試験システムは、基本的な応用と高度に複雑な応用の中ですべてのタイプの岩石を試験できるように構成された地質材料の専門家に必要な完全統合ソリューションを提供する自信がある。

これらのシステムを設計する目的は、軟砂岩から高強度脆性岩石までのすべてのものをテストし、多機能サーボ油圧負荷フレームをj確のデジタルコントロール、柔軟性ソフトウェア、および単軸と三軸テストのための付属品と結合することにある。

これらの完全なソリューションが、現在の厳しい地質材料評価に必要な力、圧力、温度を効果的に管理し、制御するのに役立つことを期待しています。

MTS 815型システム

MTS 815型システムは単軸と三軸岩石試験に非常に適しており、化石燃料の探査と生産、採鉱と岩石力学の研究にとって極めて重要である。それは高い軸力能力を持ち、定格圧縮力は4600千牛に達し、定格張力は2300千牛に達した。

総じて言えば、その高剛性負荷フレーム、固定クロスヘッド、シングルエンドアクチュエータは、システムを後の障害挙動を注意深く制御する研究に特に適させた。

MTS 816型システム

MTS 816型システムは、比較的小さな試料に関する岩石力学研究試験のために設計された。

このシステムは、単軸、三軸、または直接せん断試験のために構成することができ、そのコンパクトなフレームは実験室に設置しやすい。

816型システムは815型システムよりも低いパワー能力を提供しますが、岩石テスト能力を実験室プロジェクトに追加するためのより経済的な方法を提供することができます。

柔軟なモジュラー設計

MTS 815型と816型のテストシステムには、テスト専門家が単一システムを使用してより広範なテストを行うのに役立つ多くの機能が含まれています。仕切り板により、一連の試料サイズから選択することができます。負荷フレームは、3軸ユニットを取り付けるために予め設計されている。必要に応じて、さまざまな構成で簡単に他の部品を取り付けることができます。また、MTSは特定のニーズに合わせてシステムをカスタマイズすることもできます。

656型三軸負荷センサ付きMTS 815型試験システム

ストレートシャー付きMTS 816型試験システム

MTSは、「坑内」環境でよく見られる高温、高圧条件下で岩石試料の特性を十分に説明するのに役立ちます。

数十年にわたる岩石テストの専門知識

他のメーカーに比べて、MTSが世界各地に設置している高圧サーボ油圧岩石試験システムは多い。これらのシステムを設計するために、業界で尊敬されている岩石力学研究者や地質力学モデリングの専門家と協力しています。また、航空宇宙から生物力学まで多くの他の材料試験業界のエンジニアリングと高品質試験ソリューションの製造で得られた広範な知識と実践経験を利用しています。

サーボ油圧革新

サーボ油圧負荷フレームワーク技術は岩石力学試験にとって重要である。MTSは数十年前にこの技術を採用し、サーボ油圧システムの革新を続けています。815型と816型のシステムは、私たちの集団的な知識と経験を表しています。それは、さまざまな種類の岩石力学テストを実行するために必要な精度と信頼性をテスト専門家に提供できる理由です。

専門的なサービスとサポート

専門家の助けを確実に得るために、MT Sはあらゆるテストソリューションプロバイダの中でも大規模で経験豊富なサービス、サポート、コンサルタントを提供することができます。基本的なサービスとメンテナンスに加えて、岩石テストの微妙な違いを理解できる専門家による応用工学も提供しています。また、デルのチームは、お客様の技術的なROIを大幅に向上させるための完全なライフサイクル管理を提供し、お客様が新しいテストニーズに最大限にコスト効率的に対応できるよう支援します。

世界の工業デザイン

815型と816型のシステムコアを構成するサーボ油圧負荷フレームワークは、世界の工業設計プロジェクトの成果である。どのシステムがお客様のニーズに適しているかにかかわらず、jの正確性と操作の簡単さを強調する厳しい環境で安全かつ効率的に岩石力学テストを実行することができます。

MTSシステムテクノロジー

精度、信頼性、再現性を向上させる統合テクノロジー

MTS岩石力学試験システムはJ確、再現性と耐久性の性能を備えている。MTSテストシステムは、高い稼働時間と信頼性の高い結果で*されており、多くの市場の厳しい課題に対応するためのお客様の支援の中でも、このテストシステムの設計、改善、微調整を行っています。このような深さと広さの実践経験は、岩石テストの専門家が単一の信頼できるソースですべてのテスト目標を満たすことができるようにする包括的な製品ラインを構築しました。

高剛性負荷フレーム

815型システムでは、荷重フレームアセンブリは、底板にボルトで固定された2つの矩形柱に取り付けられ、非常に硬いが独立したフレームを形成する固定クロスヘッドを含む。バックプレーンに統合されているのはシングルエンド、デュアルアクチュエータで、大きな変位を必要とするテスト用に100 mm（4インチ）のストロークがあります。フレームアセンブリには、アクチュエータの変位を制御および測定するために使用される圧力差（？P）センサと内部線形変数差分変圧器（LVDT）の2つのフィードバックセンサが含まれています。

耐衝撃LexanTMドアとスライド後パネルは、視認性に影響を与えずに破片を残すことができる。

816型システムでは、負荷フレームアセンブリは、ボルトで底板に固定された4本の支柱に取り付けられ、剛性の独立したフレームを形成し、さまざまなサイズの試料や治具を容易に挿入したり抜き取ったりすることができる固定クロスヘッドを含む。このシステムは815型システムと同じシングルエンド、デュアルアクチュエータを採用している。

試験区の四面にはLexanパネルが囲まれており、フレーム自体は硬質テーブルの上に置かれており、作業高さの設定が容易である。

クリーンサイレント油圧分配

SilentfloTM油圧動力ユニット（HPUS）は、極めて低騒音の運転状態で、コンパクトな体積を採用してz越の性能を提供することができる。それらは小さくて静音で、実験室のどこにでも設置できます。実際、Silentflo HPUSは音響強度が30 dB（A）で、通常のHPUSよりも静音で、必要な敷地スペースは非常に小さい。また、815型システムは遠隔設置油圧サービスバルブセット（HSMS）を備えており、音響測定結果への干渉を軽減することができる。

機能*のソフトウェア

MTS力学アプリケーションソフトウェアは、ASTMとISRMで規定された標準的なテストシーケンスと分析を行うことができる完全なテストテンプレートを提供しています。これらのテンプレートは、テスト、データ収集、レポート生成を支援します。このソフトウェアを使用すると、独自のカスタムテンプレートを簡単に作成することもできます。MTS 793シリーズのアプリケーションソフトウェアに基づいて、MTS地質力学パッケージは高度に柔軟なドラッグアンドドロップユーザーインタフェースを使用して、建築基準と非基準のテスト過程を簡略化することができる。

時間レート制御を実行することで、テスト中に負荷やひずみの速度を増減させることができ、障害後のテストをより厳格に制御し、生産性を向上させることができます。

ランタイムプロットには、選択したフィードバックが表示され、テストの進行状況を連続的に監視します。

数値コントロール

多機能FlexTest® デジタルコントローラは、フルスペクトルテストのニーズを満たすために必要な柔軟性を提供し、成長する標準にすぐに適応できます。FlexTestコントローラは拡張性と使い易さを持ち、高速閉ループ制御、データ収集、機能生成とセンサ調整機能を提供でき、複数のサイトにまたがって信頼性の高いシングルチャネルとマルチチャネル岩石力学テストを行うことができる。

単軸アタッチメント

一軸試験パックは、圧縮、歪み測定、周方向歪み測定、間接延伸（ブラジル試験）、直接延伸、破断靭性に使用することができる。

これらのテストパッケージには、テスト治具と関連するハードウェア、センサーとアプリケーションソフトウェアが含まれています。

さんじくアタッチメント

MTS三軸岩石試験アセンブリは、高周囲圧、高温、高圧ボイド流体、延長を含む各種試料応力状態などの現場条件の高忠実度シミュレーションを実現するのに役立ちます。

付属品は、圧縮、クリープ、引張、変形応力経路を含む3軸試験をサポートするために使用できます。

がんせきのびけい

MTS伸長計モデル632.9 Xシリーズは、高圧と高温下の岩石歪みを測定するために設計され、地質材料の変形特性を明らかにするためにZ越の精度、制御、耐久性を提供している。

ストレートシャー

統合MTSストレートシャーパック付き816型システムの能力を拡張し、円筒形、角柱形または不規則な形状の完全な岩石または節理岩石試料を同時に正常とせん断応力を受けるようにした。

このテストバッグは、剛性、コンパクトな荷重反力フレーム、せん断アクチュエータ、直接せん断に最適化された秤量センサー、せん断ボックスを含む。

延伸能力

MTS 815型と816型岩石力学試験システムは特殊な高要求応用のために設計された。

さまざまなモデルと強度機能を備えており、さまざまな特定のテストニーズに高い精度と信頼性を提供します。

815型システム

»つり耳

»壊れやすい材料のテストに最適な統合構造

»剛性の固定クロスヘッド

»長方形柱

»精度、クロスヘッド、アクチュエータ表面間の平行度を合わせて、正しくロードされていることを確認します。

»テストスペースへのアクセスを容易にする前面セキュリティドア

»付属装置の看板

»疲労定格、シングルエンド、デュアルアクチュエータ、専用のシールと軸受設計を備え、耐久性に優れ、直接結合ポリマー軸受を加えることで、摩擦を減らし、できるだけ放熱を増やすことができます。

»差圧（？P）センサは力示度を提供するが、荷重フレームの剛性に影響を与えず、1000キロ牛以上の荷重でJはキャリブレーション範囲の±1%以内であることを確認する。

»フルサイズアクチュエータストロークの内部LVDTにキャリブレーションして、*位置決め制御を実現する

»音響測定装置への干渉を軽減するために油圧サービスバルブセットを遠隔設置する

»単軸と三軸試験の大試験区

»耐衝撃Lexanパネル

»剛性バックプレーン

»非常停止ボタン

»防振パッド

仕様

815型試験システム

負荷フレームモデル

315.01

315.02

315.04

あっしゅくりつ

千牛

1600

2700

4600

キロポンド

350

600

1000

テンションレベル*

千牛

1050

1350

2300

キロポンド

240

300

500

アクチュエータの変位

ミリメートル

100

100

100

インチ

4

4

4

荷重フレームのばね率

牛/米

7.0 x 109

9.0 x 109

10.5 x 109

ポンド/インチ

4.0 x 107

5.0 x 107

6.0 x 107

推定重量

キログラム

2614

4218

7590

ポンド

5762

9300

16,700

床荷重体積（幅x深さ）

ミリメートル

737 x 432

889 x 521

991 x 610

インチ

29 x 17

35 x 20.5

39 x 24

*負荷フレームアセンブリは図示の張力を発生することができるが、実際の張力制限は、クランプ装置をクロスヘッドとアクチュエータに接続する接続ハードウェア（例えば、ねじ継手）に依存する。

仕様

816型試験システム

負荷フレームモデル

316.01

316.02

316.04

あっしゅくりつ

千牛

500

1045

2046

キロポンド

110

235

460

テンションレベル*

千牛

291

667

1374

キロポンド

65

150

309

アクチュエータの変位

ミリメートル

100

100

100

インチ

4

4

4

荷重フレームのばね率

牛/米

1.1 x 109

2.6 x 109

3.0 x 109

ポンド/インチ

6.2 x 106

1.5 x 107

1.7 x 107

推定重量

キログラム

2380

3252

3822

ポンド

5250

7170

8426

床荷重体積（幅x深さ）

ミリメートル

1168 x 813

1168 x 813

1295 x 1168

インチ

46 x 32

46 x 32

51 x 46

*負荷フレームアセンブリは図示の張力を発生することができるが、実際の張力制限は、クランプ装置をクロスヘッドとアクチュエータに接続する接続ハードウェア（例えば、ねじ継手）に依存する。

816型システム

»クロスヘッドマウント式アクチュエータ

»緊密に結合されたアキュムレータ

»サーボバルブ

»四柱固定クロスヘッド設計

»シングルエンド、デュアルアクチュエータ

»低断面高剛性力センサ、jはキャリブレーション範囲の±0.5%以内に確定する

»圧力差センサ（316.04負荷フレーム上の基準）、1000 k牛以上の負荷下でJが校正範囲の±1%以内に確定する

»フルサイズアクチュエータストロークの内部LVDTにキャリブレーションして、*位置決め制御を実現する

»すべての側面にLexanパネルが設置されており、テストスペースへのアクセスが容易

»非常停止ボタン

»剛性バックプレーン

»剛性支持台

»防振パッド

多機能アプリケーション

たんじくしけん

単軸圧縮と破壊後圧縮

円筒形岩石試料の圧縮及び変形試験には、プラテンクランプ、低力試験用の力センサ（1000牛／200キロポンド未満）又は高力試験用の差圧センサ（1000牛／200キロポンド超）、信号調整器及びケーブル、ガスケット及び軸方向及び周方向歪み測定キットが必要である。

高圧圧縮用の荷重伝動チェーンを設計する場合は、壊れやすい材料を試験する際にフレームと荷重システム部品に格納される変形エネルギーを小さくするために、できるだけ剛性を維持しなければならない。

これは、試験の完全性が失効試料の暴走を防止することにかかっているため、試験失効後の挙動にとって特に重要である。

ロードセルは疲労定格であり、jが印加荷重（±0.1%）を正確に測定するために使用され、一体型センシング構造を有し、熱処理により繰り返し性と線形度を高め、ヒステリシス作用を低くする。その多柱設計は感度を高め、同時に高い軸方向剛性、過負荷能力と長期安定性を維持した。外部からの力とモーメントに抵抗し、精度を高め、高い横方向と傾斜モーメント剛性を可能にします。

センサの特徴は、低ヒステリシス作用と小さな端部付着効果を確保するために、大量の低応力端にある。

テスト/標準

»一軸耐圧強度試験（ASTM D 2938-86とISRMが提案した岩石一軸耐圧強度測定方法）

»一軸圧縮における岩石材料の変形性（ASTM D 3148-86とISRMが提案する一軸圧縮における岩石材料の変形性測定方法）

»一軸圧縮における円筒形硬岩と軟岩試料のクリープ（ASTM 4341-84とASTM 4405-84）

間接張力（ブラジル試験）

間接張力試験構成は、試料サイズと負荷フレームモデルに応じて、間接張力クランプ、負荷フレームアタッチメントキット付きロードセル、信号調整器、ロードセルから負荷フレームまでのケーブル、および6 ~ 8個のシムを使用します。

間接張力クランプは、軽量で頑丈なアルミニウムボディ（>RC 58）を有し、硬化エンドキャップが平坦化され（接触線上が0.0005 mm/mm未満）、応力集中度が低くなる。

これらの特殊に設計され、特定の寸法を持つエンドキャップは、応力集中と軸外荷重をさらに低減するために、試料の接触領域に一致する円弧半径を有する。

また、治具の自己整列設計は負荷伝動系の整列に依存しない。逆に、クランプの全ストローク範囲で正確にアライメントされ、低摩擦軸受を介して大径クロムめっきカラムを案内することを確保している。

クランプ上部の球形固定ワッシャによってモーメントの曲げを回避することができる。

ロードセルは圧縮試験用の疲労定格モデルと同じである。

テスト/標準

»ASTM標準D 3967-86

»ISRMが提案するブラジル試験による間接引張強度の決定方法

ちょくせつちょうりょく

直接張力試験では、直接張力治具、力センサ、シムを使用します。クランプは、試料の中心軸に沿った荷重較正を確実にするために、堅固で直交して取り付けられたリーフチェーンと球形の上下ジョイントを有する。

エンドキャップのUピン接続は、取付具を取り外す必要なく、迅速かつ便利に試料を交換することができます。

エンドキャップ設計により、試料端部表面及び試料端部周囲（より大きな接着強度が必要な場合）におけるエポキシ樹脂の均一な分布が確保された。

エンドキャップを試料に接続する場合は、エンドキャップとエンドキャップのキャリブレーションを確実にするためのキャリブレーションハードウェアを提供する必要があります。

4セットの試料エンドキャップを提供する。ロードセルは圧縮及び間接引張試験に用いられる疲労定格力センサと同じである。

テスト/標準

»ASTM D-2936-84

»ISRMが提案する岩石材料の耐張力測定方法

はだんじんせい

破断靭性試験は、3点曲げ構成におけるV字型切欠きコアサンプルの臨界応力強度因子（KIc）を決定するのに役立つ。この配置には、曲げ治具、力測定センサ、3 ~ 7個のガスケット（試料サイズ、力センサ、負荷棚に依存）、歪み測定キット、クランプ歪み計、クランプ歪み計を試料に取り付ける4つの切欠きキット、負荷点変位測定平面が出力される2重LVDT、LVDT取付治具、アライメントツール、4つの信号調整器、ケーブルを使用した。

曲げ治具は、正確で再現可能な結果を得るために、試料上に歪みセンサと変位センサを位置決めするのに役立ちます。jサンプルの歪みを正確に測定するための歪み測定キットを含む。アライメントハードウェアは、試料上の変位計とデュアルLVDTを位置決めし、治具上の試料を正確に位置決めするのに役立ちます。

疲労定格力センサは圧縮、間接及び直接引張試験に用いたセンサ型式と同じである。

テスト/標準

»破断靭性試験（ISRMが提案するV字型曲げ試験片、1級と2級の岩石破断靭性を測定する方法）

さんじくしけん

3軸圧縮/3軸クリープ

三軸圧縮/クリープ試験は上述の一軸圧縮付属品と三軸ユニットアセンブリを結合し、現場応力、温度、空孔流体圧力をシミュレーションし、さらにこれらの条件変化が試料に与える影響を研究した。

MTS三軸ユニットアセンブリは、急速に開閉可能な油圧制御エレベータとロックコアを備えた疲労定格ユニットを有することを特徴とする。

底板のボルトフランジ接続により、容器を簡単にしっかりと閉じることができます。レールとフレームアセンブリはキャリアと統合され、ユニットの取り付けと取り外しを容易にします。

負荷伝動チェーン自体の設計は、延長試験に適応するためである。

電気及び流体貫通部材は高圧及び高温に適しており、試料エンドキャップは高圧圧縮試験、引張試験、空孔流体及び浸透性試験に用いることができる。

テスト/標準

»ASTM D 2664-86（空隙圧力測定時に岩心試料の三軸耐圧強度を排水しない）

»ASTM D 4406-84（環境または高温で3軸圧縮したコア試料クリープ試験）

»ISRMが提案する3軸圧縮における岩石材料の強度測定方法

三軸変形応力経路

MTS岩石力学試験システム、3軸アタッチメント、および撓み試験デジタルコントロールを使用して変形応力経路を描くことができます。

標準デバイスと直接センサを使用して撓み試験コントローラに入力して静油圧圧縮と3軸圧縮を実行します。

残りの応力経路はセンサ入力、およびFlexTestコントローラの計算入力特性を使用します。

流体静力学圧縮経路は体積弾性率を直接測定することができる。

ボイド流体の体積と圧力、およびボイド崩壊時の静水衝撃点を測定すれば、Skemptonの係数BとBiotの係数αを得ることができる。

3軸圧縮経路は、ヤング率とポアソン比を応力/歪み曲線から直接測定し、せん断破壊面と延性降伏面を決定するためのデータとともに使用される。

一軸歪み圧縮経路は、岩石が堆積盆地に埋め込まれたときに発生する変形、または石油・ガス備蓄採掘中に流体抽出の応答として変形したときに発生する変形を表す試験に関する。この経路は、生産中の貯蔵層岩石の近似変形を表すデータを提供し、堆積盆地における堆積物または岩石の変形を近似し、空隙崩壊領域に関するデータを提供する。

恒K比圧縮は貯集岩を産出した後の変形経路を表す。

これは、穴の陥没領域に関するデータを提供し、一定の差圧経路または一定の平均圧力経路を生成することができます。

一定差応力経路はデータを提供し、それによって軸方向応力σ1が材料特性に与える影響を流体静力学経路（等応力条件）で得られた類似データと比較することができる。