parametros

Instrumentación y automatización del equipo triaxial
cíclico MTS
Instrumentation and automatization to the cyclic triaxial equipment MTS
O. Flores Castrellón,
E. Gómez Rosas,
M. P. Romo Organista,
R. Flores Berrones,

Estudiante de posgrado, Instituto de Ingeniería, DEPFI-UNAM
Investigador, Instituto de Ingeniería, UNAM
Investigador, Instituto de Ingeniería, UNAM
Investigador,Instituto Mexicano de la Tecnología del agua, IMTA

RESUMEN. Se presenta la instrumentación y automatización del equipo triaxial cíclico MTS, en el cual se pueden ensayar
probetas cilíndricas de 4 y 6” de diámetro por 6 y 7” de altura, respectivamente. En el equipo es posible diseñar cinco diferentes
esquemas de excitación: prueba estática (rampa), patrón dinámico senoidal, barrido de frecuencias,desplazagrama y patrón arbitrario.
Se cuenta con catorce sensores instalados: siete de desplazamiento en la probeta, cinco axiales y dos radiales; dos de carga; dos de
presión de poro; dos de aceleración y uno de cambio de volumen. Este equipo permite trabajar bajo carga o desplazamiento
controlado. El programa de manejo del equipo y procesado de datos cuenta con cuatro módulos: calibración,operación, reporte y
reporte múltiple.
1 INTRODUCCIÓN
Módulo de rigidez, G (kg/cm2)

Gmáx

Algunos de los parámetros dinámicos más importantes que se
determinan en los suelos son el módulo de rigidez al cortante
dinámico, G, la relación de amortiguamiento, λ, y la variación
de éstos con la deformación angular, γ. Las curvas que se
obtienen de la variación del módulo de rigidez y elamortiguamiento con la deformación angular normalmente se
les conoce como curva de degradación del módulo de rigidez y
curva del incremento del amortiguamiento, respectivamente (fig
1).
Para cubrir el intervalo de deformaciones en el que se pueda
observar toda la curva de degradación del módulo de rigidez y
el incremento del amortiguamiento existen diferentes equipos
que en forma combinada cubrentodo este intervalo (tabla 1).
Dentro de estos equipos, los que más uso tienen son la columna
resonante, para niveles de deformación angular entre 10-5 y
10-2% y la cámara triaxial cíclica, para intervalos de
deformación que van de 10-3 a 10% (prácticamente en la falla).

para

determinar

parámetros

* Cristales piezoelécticos
* Métodos de transmisión
de ondas
PRUEBAS
DINÁMICAS(laboratorio)

* Métodos de carga
repetida

* Elementos laminares
* Triaxial cíclica

Deformación angular, γ (%)

a) curva de degradación del módulo de rigidez

Falla

Amortiguamiento, λ (%)

Tabla 1 Pruebas dinámicas
dinámicos en suelos

Falla

λ mín

* Corte simple cíclico
* Columna resonante

* Métodos de torsión
* Columna torsionante

Deformación angular, γ (%)

b)curva de incremento del amortiguamiento
Fig 1

Variación del módulo de rigidez, G, y el
amortiguamiento, λ, con la deformación angular, γ

Estos tipos de ensaye requieren de la medición de diferentes
parámetros experimentales, tales como desplazamiento, carga,
presión de poro, cambio de volumen y aceleración, con un
número importante de datos a censar por segundo y con un alto
grado deprecisión. Esto implica la necesidad de instrumentar y
automatizar el equipo utilizado, con la ayuda de una tarjeta de
adquisición de datos, una serie de amplificadores, que en
conjunto controlan el ensaye diseñado previamente por el
usuario.
2 CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL EQUIPO
TRIAXIAL CÍCLICO MTS

2.1

La carga que se aplica a la probeta se hace mediante un sistema
hidráulico conpresión de aceite, el cual consta de una bomba
que suministra aceite a dos acumuladores que a su vez están
conectados cada uno a una manguera. El aceite viaja por una de
las mangueras, en un sentido para hacer que el pistón aplique
carga, y se libera por la otra para descargarlo, formando un
circuito cerrado de presión de aceite.
La bomba tiene la capacidad de aplicar hasta 180,000 kPa de...