9001cc金沙以诚为本

装备验收现场

大型超重力土工离心机测试平台 现场调试

装置于实验室现场的离心机主机

大型超重力土工离心机测试平台

生产安排及准备

建设大型超重力土工离心机测试平台是一项综合而重大的使命，，，，，需思量装备选型、情形调控与清静规范，，，，，确保运行清静与实验准确，，，，，要求供应商提供全方位、高集成度的解决计划。。9001cc金沙以诚为本专业团队与长安大学深入交流，，，，，优化手艺细节与设置计划，，，，，力争在性能参数、解决计划协调、售后效劳及性价比上知足甚至逾越项目需求。。长安大学在举行了大宗的市场调研和实地审核后，，，，，引进9001cc金沙以诚为本Broadbent大型超重力土工离心机测试系统。。

英国BROADBENT公司始建于1864年（最早的离心机制造业始于1875年），，，，，是历史悠久的离心机和旋转仪器的制造商。。BROADBENT已生产供应了凌驾一万台离心机，，，，，并且在设计、制造、监测、效劳等操作历程中严酷遵照国际质量认证标准ISO9001:2000。。

签约后，，，，，9001cc金沙以诚为本专案小组细密监控项目进度，，，，，确保系统按期交付。。2024年8月，，，，，长安大学引进的英国Broadbent公司GB GT150/3.0m大型土工离心机物理模拟试验系统在完成工厂整机开机测试，，，，，测试效果优异，，，，，知足交货要求。。

离心机出厂前整机开机测试

大型土工离心机物理模拟试验系统运抵学校园地

基础施工及装置

基础开挖

基础及侧墙钢筋绑扎

离心机底盘锚固装置

离心机吊装机械装置

电控系统装置

清静防护门装置

大型超重力土工离心机测试平台

实验室结构

大型超重力土工离心机测试平台所需试样园田主要分为“试验大厅”和“监控及控制室”。。

试验大厅中设置离心机实验室，，，，，实验室接纳钢筋混凝土砌筑。。实验室内部安排离心机主机，，，，，配有透风管道、电缆井等配套设置，，，，，同时还装置了高清监测摄像头、生物感知探头、高强度防护门，，，，，最大限度包管试验历程清静。。实验室外部安排离心机控制面板、变频器、空压机等配套设施，，，，，均设置高清摄像头举行实时监控。。

试验大厅及离心机实验室外部

实验室内部及离心机主机

离心机装备变频器及室外楼梯

离心机plc控制面板

离心机监控及控制室

离心机操作终端

操作软件

实时监控画面

大型超重力土工离心机测试平台

主系统先容及试运行

岩土离心机是唯一用于在实验室爆发加速情形的手段。。加载状态的土工物理模子资助设计工程师更好地相识现实的修建工程在一律应力状态下的土力学特征。。离心模子试验被看成是现在一个最有用的研究土壤在重大的静态或动态应力场下的物理性能的要领。。

土的基本力学性能是高度非线性的，，，，，并且很洪流平上取决于应力条件。。重力缩比离心模子手艺来举行岩土工程研究最大的优势是可以模拟质料自己的重力。。

通过在土层样品上施加离心力可以在一个小的试验模子上爆发应力，，，，，从而可以模拟出重力在真正的土层原型中爆发的影响，，，，，展望未来岩土地质工程基础转变，，，，，获知对主要而重大的修建项目组成威胁的地质因素。。

应用包括：边坡稳固度扩散、拦水工程结构、渗流、堤坝、地动、地基、海浪攻击、基桩和土层的相互作用、污染物的扩散、隧道、冷冻息争冻、热传导、深层采矿的影响等多方面研究。。

Broadbent离心机主机各角度一览

24RPM，，，，，1.9g测试效果及运行状态

93RPM，，，，，29g测试效果及运行实拍

262rpm，，，，，230g测试效果及运行实拍

大型超重力土工离心机测试平台

子系统先容

大型超重力土工离心机测试平台整合了缩比模子力学场、降雨、施工历程、新闻态加载、试验前期准备工具等，，，，，为岩土工程研究提供剖析岩土介质在重大静态或动态应力场下的物理力学性子测试手段，，，，，为研究职员洞悉岩土体多场多相耦合灾变全历程提供强有力支持。。

大型土工离心机物理模拟试验系统是多个室内岩土工程测试子系统的有机荟萃体，，，，，包括以下主要子系统：

离心机机载数据收罗系统

用于自动模拟种种工程希望，，，，，3+1自由度，，，，，可以在X、Y、Z三个偏向自由运动，，，，，别的还增添一个扭转作动器提供扭转自由度，，，，，可以施加扭力，，，，，装上相对应的刀具可以模拟钻孔、掘进等工况。。

机械手是在土工离心机实验历程中模拟种种工程工况（好比打桩、压桩、拔桩，，，，，边坡支护、CPT静力触探勘探、各偏向加载、钻孔等）的主要利器，，，，，在预先编好操作程序后，，，，，可以全自动执行种种划定行动，，，，，实现在线驱动有用载荷运动并举行有用事情。。

手艺特点：四个自由度 X, Y, Z,θ，，，，，设计重力情形：≥50g，，，，，每个自由度都是数字伺服控制；；；带数字界面接口板的控制器和驱动器装置在离心机上，，，，，通过无线网络集线器控制机械手的数字伺服控制器；；；直观并且易于操作的机械手控制软件；；；操作利便性：机械手平台以及离心机随机控制器都接纳快速拆卸方法设计，，，，，不使用的时间可以快速从离心机拆卸，，，，，延伸机械手使用寿命。。

电机伺服四维机械手 4D-Robot

静力触探仪及全流动贯入仪：用于超重力缩比模子现场勘探测试。。

静力触探试验（CPT）是一种确定土的岩土工程特征和划分土层的要领。。我们接纳专门用于物理模子试验的微型静力触探仪。。它是接纳最先进的数控车床和铣床举行细密加工而成，，，，，外径为12mm，，，，，锥尖有一个60°的锥角。。该CPT设计能够提供最大5kN的竖向摩阻力(锥尖阻力)，，，，，适合在一个典范的离心模子试验中获取土层应力。。

土工离心机CPTU静力触探装置

在超重力土工离心机模拟降雨历程，，，，，降雨强度完全可控，，，，，可以研究黄土边坡降雨冲蚀渗流效应、地下水位转变所引起的岩土灾难问题。。

水-力耦合效应主要是在接纳土工离心机在缩比土工模子中通过超重力离心加速率爆发和原型同样的力学条件的情形下，，，，，再通过其他要领改变模子内里的水力状态，，，，，好比人工降雨等，，，，，研究降雨对岩土工程的影响，，，，，特殊是模拟降雨所引起的滑坡、泥石流征象等。。用于降雨+地动多灾种耦相助用下，，，，，边坡、泥石流、高土塌方、溃坝等自然灾难模拟实验研究。。

超重力降雨模拟装备是在超重力土工离心机系统的基础上，，，，，增添人工降雨装备，，，，，实现在超重力土工缩比模子中模拟自然界降雨的情景。。由于降雨装备要连系已有的超重力土工离心机以及其他装备一起联合事情，，，，，以是所有部件都要举行抗高重力加速率的设计和增强处置惩罚，，，，，同时还要实现降雨和其他力学加载联合实验功效。。

本套超重力降雨模拟装备将包括以下几个组成部分：多级水-气混淆撒雨器；；；水、气旋转讨论与压力供应系统；；；特种降雨吊篮（模子箱）。。

可以在超重力离心机内模拟新闻态加载，，，，，以及模拟地动震惊，，，，，研究土动力学。。

一维动态加载作动器主要用于施加竖向荷载来测试地基承载力，，，，，来研究桩土及其他结构之间的相互作用。。差别的笔直加载方法可以通过预先编程来实现线性加载、周期加载、分级加载及循环加载。。也可以接纳水平装置方法，，，，，模拟水平动态荷载的施加。。单通道可编程控制的数字伺服驱动器，，，，，通过预先编好的设置文件发送运动下令，，，，，通过以太网通讯举行模拟控制或交互控制，，，，，可以施加正弦波、方波、三角波、随机波，，，，，甚至是地动波。。

一维加载作动器及振动测试平台

振动台高频地动波重现效果

桩/土相互作用的粒子图像测速（PIV）和近景摄影

模子箱数目不少于3个，，，，，划分可用于通俗应用、振动滑台应用、PIV应用等。。将差别超重力试验模子箱牢靠在离心机吊篮上可用于多种试验研究。。

（1）1个通俗刚性模子箱，，，，，用于一样平常用途，，，，，可以容纳岩土重力加速模拟系统满载负荷；；；

（2）多层剪切岩土模子箱一个，，，，，内部尺寸≥500X400mm，，，，，高度≥400m，，，，，层数≥15层；；；

（3）平面应变模子箱一个，，，，，为一个侧面透明的刚性模子箱，，，，，可以接纳摄像头监测试样的变形和运动矢量。。

轴对称载荷桶

平面应变模子箱

多层剪切岩土模子箱

通俗刚性模子箱

大型超重力土工离心机测试平台验收

验收聚会现场

评审专家现场验收

岩土体多场多相耦合灾变历程三维物理模子试验装置（暨大型超重力土工离心机测试平台）是长安大学黄土科学天下重点实验室的标记性装备，，，，，该装备最大负荷1500kg，，，，，典范加速率为150g，，，，，最大加速率可达200g以上，，，，，是国际领先的超重力缩比模子试验焦点装置。。

系统由Broadbent主离心机平台与多个智能子系统组成多物理场耦合试验系统，，，，，包括四维机械手、高频振动台、超重力降雨模拟器、PIV监测、静力触探等，，，，，支持静态/动态全标准灾变历程模拟。。其突破性在于：

1、多场多相耦合灾变重现能力

通过150gt超重力情形精准复现岩土体应力场，，，，，集成地动模拟、人工降雨系统、污染物迁徙等多相耦合试验功效，，，，，攻克了实验室无法还原重大地质灾变历程的难题。。

2、智能操作与高精度监测

国际领先的四维机械手，，，，，在超重力情形下自动执行打桩、触探、加载等重大操作；；；48通道机载数据收罗系统与PIV粒子图像测速手艺，，，，，实现千点位非接触式变形监测。。

3、全场景工程应用笼罩

支持边坡失稳、地动液化、隧道渗流、冻融侵蚀等多种灾变模拟，，，，，可为西北地区重大工程提供要害手艺验证平台。。