Avantages avec HBM

  • Acquisition fiable de données lors de mesures complexes
  • Un seul système de mesure acceptant toutes les technologies de capteurs

Résultats fiables à 150G : Le QuantumX mesure les données sur une centrifugeuse géotechnique

Avoir un sol sûr sous nos pieds, est ce que nous voulons tous. En effet, le sol se compose de de nombreux composants différents et des phénomènes fortement dynamiques pouvant se produire dans le sol peuvent dangereusement déstabiliser les bâtiments et les infrastructures. 

Les centrifugeuses géotechniques facilitent de manière réaliste la modélisation qui permet de déterminer le rapport entre les contraintes sous charge et les phénomènes exercés dans le sol.  Pour cela, acquérir des données sûres est tout aussi important que la centrifugeuse elle-même. Pour cette raison, les ingénieurs de l'université de Pretoria ont fait confiance au système d’acquisition de données QuantumX de HBM qui a été utilisé sur une centrifugeuse géotechnique dernier cri.

En construisant la ligne de chemin de fer ultramoderne « Gautrain » reliant les métropoles sud-africaines Pretoria et Johannesburg, les ingénieurs ont dû faire face à un grand problème : dans le sud de Pretoria, l'itinéraire du train traversait un paysage karstique caractérisé par de la roche dolomite enclin à la création d’effondrements. Pour pouvoir construire sans risque un viaduc sur ce sous-sol instable, il a fallu mener une expérimentation complète avec un sur-chargement complexe à l’aide d’un assemblage de plus de mille blocs de bétons lourds pesant dix tonnes chacun afin d'explorer la rigidité de la terre située au-dessus de ces zones d’effondrement potentiel.

Centrifugeuse géotechnique de l'université de Pretoria

Centrifugeuse géotechnique

Comme les résultats des essais étaient très variables, le comportement des piles de bloc de surcharge a été exploré plus en détail dans le laboratoire Centrifuge de Pretoria, officiellement ouvert en juin 2012. 

Ce laboratoire est parmi les instituts les plus avancés techniquement au monde dans ce domaine et offres des possibilités techniques extrêmement élevées : la centrifugeuse, fabriquée par la société française Actidyn, est capable d'accélérer une masse pesant jusqu'à une tonne à 150 fois la pesanteur (150g). Cette accélération extrêmement élevée est nécessaire pour permettre de créer en simulation des efforts et des contraintes complexes qui peuvent se produire réellement dans le sol.

Données provenant de capteurs et de sondes

De telles expériences extrêmement complexes exigent également une acquisition continue de très nombreux paramètres différents et génèrent une quantité impressionnante de données. En plus des appareils photo utilisés pour mesurer la vélocimétrie par image de particules, des capteurs et différentes sondes ont été intégrés dans la centrifugeuse pour effectuer les mesures :

  • Pour le déplacement, ont été utilisés des capteurs LVDT et potentiométriques, ainsi que des sondes laser et scanners
  • La pression du sol a été mesurée par des capteurs de pression hydraulique
  • Des capteurs à jauges de contraintes ont permis de mesurer les forces & poids
  • La température a été également mesurée

Le système de mesure universel QuantumX de HBM a permis de faire l’acquisition de toutes les données. L’appareil QuantumX remplit parfaitement son rôle en particulier lorsqu’il s’agit de mesurer un grand nombre de grandeurs différentes même lorsque différentes technologies de capteur sont employées.

Plus que n'importe quel autre système d’acquisition de données, le QuantumX convainc par son exceptionnelle polyvalence et sa grande flexibilité en fonctionnement. Grâce à sa  fonction Advanced Plug & Measure , les capteurs basés sur différentes technologies pouvaient être raccordés simplement et rapidement aux modules du QuantumX. Ainsi il était possible de commencer immédiatement les mesures. Ce système d’acquisition de données n'exige aucuns arrangements particuliers ou configuration complexes.

Les modules suivants du QuantumX garantissent une mesure fiable au sein de la centrifugeuse géotechnique : 

  • Module enregistreur de données QuantumX CX22 pour stocker les données directement sur la centrifugeuse
  • Amplificateurs universels QuantumX MX840A (8 voies) MX440A (4 voies) pour l'acquisition rapide et fiable de grandeurs différentes
  • Modules de sorties signaux QuantumX MX878

La transmission des données de 1 GB s’est faite par la liaison Ethernet et des câbles fibre optique.

Nombreux avantages des expérimentations avec centrifugeuses

Cette installation d'essai professionnelle offre beaucoup d'avantages aux ingénieurs de l'université de Pretoria leur permettant de faire de la modélisation 3D pour résoudre des problèmes complexes par des moyens simples. Les ingénieurs peuvent observer avec précision des événements physiques réels et phénomènes mécaniques tout en tirant bénéfice de l'équipement d’acquisition de données de HBM.

 

 

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