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GDSRCA操作手册1EarthProductsChinaLimited（EPC）GDSResonantColumnGDS共振柱试验系统操作手册©GDSInstrumentsLtd,2000（EPC）手册目录本手册介绍了GDS共振柱系统的硬件和软件。手册的主要章节如下：1绪论..............................................................................................................41.1引言........................................................................................................41.2系统特性.................................................................................................41.3发展历史.................................................................................................41.4系统优点.................................................................................................52软件安装......................................................................................................62.1从光盘安装.............................................................................................62.2安装GDSRCA.......................................................................................62.3首次连接USB（仅适用于USB版本）...................................................72.4安装安全密码驱动..................................................................................82.5当前的GDSLAB用户.............................................................................82.6安全密码存储的远程更新........................................................................82.7启动软件.................................................................................................93系统硬件....................................................................................................103.1共振柱系统示意图................................................................................103.2共振柱压力系统示意图.........................................................................113.3试样周围的硬件配置.............................................................................113.4扭转/弯曲振动......................................................................................154共振试验....................................................................................................164.1引言......................................................................................................164.2进行试验...............................................................................................164.3刚度分析（G，E）...............................................................................184.4应变分析...............................................................................................215阻尼试验....................................................................................................235.1引言......................................................................................................235.2进行阻尼试验.......................................................................................23GDSRCA操作手册3EarthProductsChinaLimited（EPC）6共振柱系统设备校准...................................................................................256.1标定棒和标定砝码.................................................................................256.2扭矩校准................................................................................................266.3弯曲校准................................................................................................26GDSRCA操作手册4EarthProductsChinaLimited（EPC）1绪论11.1引言共振柱试验是用于测量土的动力特性。共振柱试验的基本原则是用一个基准模式的振动、扭转和弯曲荷载振动一个圆柱形的土样。一旦确定了这个基准模式，共振频率和振动幅值的测量方法也随之确定。GDS共振柱系统可进行以下试验：共振扭转共振弯曲共振阻尼比扭转阻尼比弯曲阻尼比1.2系统特性1MPa气态围压的标准压力室（其他可选压力室能达到25MPa）。精密绕线圈和合成的烧结钕铁硼稀土磁铁组成的电磁驱动系统。压力室内部涂硅油（有助于用膜封口）。线圈的激振模式可根据软件要求来进行更换，以提供给扭转和弯曲试验（纵向）。量测试样变形的内置LVDT传感器。内置的平衡加速计。1个驱动上述系统的驱动放大器。1个带有控制面板的高速16位数据采集仪和控制卡。1个计算机控制比例的充气管用于控制由软件所决定的围压。3个不同刚度的标定棒和标定砝码。GDS标准压力/体积控制器提供反压。GDS共振柱系统的控制软件和共振柱系统传感器的数据采集仪。软件可用于扭转和弯曲试验时弹性模量、剪切模量和阻尼比的计算。1.3发展历史自20世纪30年代日本工程师Ishimoto&Iida(1937)发明了共振柱试验方法后，这种方法开始用于土的动力反应测试。在60年代，经过Hall&Richart(1963),Drnevich,Hall&Richart(1967)GDSRCA操作手册5EarthProductsChinaLimited（EPC）andHardin&Black(1968)等人的努力，共振柱开始得到广泛应用。共振柱试验数据的缩减，是为了获得感兴趣的物理特性，是边界条件的作用。在大多数情况下，是像GDS系统一样运用固定－自由配置来进行研究。这种配置由于其数学推导比较简单因而更受欢迎。在这种固定－自由试验中，通过一个驱动系统产生扭矩，在圆柱形试样的自振频率下激振试样。通过测量自由端的运动，获得传递波的速度和材料的阻尼。然后根据测得的速度和试样的密度来计算剪切模量。过去的40年，许多学者对共振柱的设计进行了改进和修正。包括：各项异性应力的应用（HardinandMusic,1965;AllenandStokoe,1982）；改进设备以进行空心试样的试验（恒定剪应变的应用(Drnevich,1967)）；测量大应变的能力(AndersonandStokoe,1978)和高围压下的试验(Hardinetal.,1994;Laird,1993)；将试验延伸到空心扭剪的修正(Isenhower,1980;Porovic,1995)。Drnevich对这个学科领域作出了很大的贡献，他将试验过程标准化(Drnevich,1978;Drnevichetal.,1978)，这使得试验中的对数学模型所作的假设是可用的。他还帮助建立了在基本假定不可用时所采用的更为复杂的数学模型。1.4系统优点GDS共振柱系统在线圈和支撑板之间有牢固的连接，并将每对线圈罩在一个与支撑板紧密相连的有机玻璃套内。除此之外，磁中性的圆盘连接到每个有机玻璃座以保证所有的线圈连在一起。支撑圆柱也是按能提供自身最大刚度来设计的。这套系统的设计也将设备阻尼最小化。在自由振动的衰减阶段（共振时的电源被正常关闭后），磁铁在线圈中的运动将会产生一个“反”电动势，这将引起较大的设备阻尼误差。在GDS共振柱系统中，软件能控制硬件通过线圈产生一个“断路”，可以避免“反”电动势的产生。GDSRCA操作手册6EarthProductsChinaLimited（EPC）2软件安装2GDS共振柱系统可按以下两种方式进行安装：GDS公司提供的CD光盘从网站上下载的演示视频（目前不可用）2.1从光盘安装将提供的CD插入CD-ROM。2.2安装GDSRCA通过运行下列命令来安装GDSRCA：D:\setup.exe（当光驱为D盘时）可以通过浏览WindowsExplorer或“我的电脑”，或直接运行相关的文件，如下图：◆单击OK并按照屏幕指示操作普通系统文件在安装程序试图改写它们时将会自动运行，并显示一个错误信息。如果选择忽略这个信息继续操作，没有问题，但要记录下电脑拒绝的文件。运