著名的蘇格蘭鄧迪大學(xué)巖土工程研究實(shí)驗(yàn)室是國(guó)際知名的巖土工程科研機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)的“海洋可再生能源測(cè)試中心實(shí)驗(yàn)室” 引進(jìn)了一系列的GDS巖土工程儀器，包括”界面剪切儀GDSIST”、”自動(dòng)直剪系統(tǒng)GDSSS”，”力作動(dòng)器”，”多維循環(huán)動(dòng)單剪系統(tǒng)VDDCSS”、”固結(jié)系統(tǒng)AOS”和”反壓剪切盒試驗(yàn)系統(tǒng)”。本文介紹界面剪切儀GDSIST在海洋或潮汐流能源發(fā)電機(jī)地基研究中的應(yīng)用。
USERS: MR ANDREAS ZIOGOS, DR MICHAEL BROWN, GEOTECHNICAL ENGINEERING RESEARCH GROUP, CIVIL ENGINEERING, UNIVERSITY OF DUNDEE.
提出問題
Michael Brown博士和博士研究員Andreas Ziogos先生，致力于加強(qiáng)和擴(kuò)展海洋或潮汐流能源發(fā)電機(jī)的地基的研究（Small等2014＆Ziogos等2014）。2014年）。 潮流會(huì)對(duì)水下的能源發(fā)電機(jī)產(chǎn)生極大的水平力造成水平滑移能力遠(yuǎn)超極限承受力。高潮汐資源區(qū)的海底可能是巖化的并且不含沉淀物，因此對(duì)于未砌合的巖石鋼（或巖石混凝土）接口的摩擦特性的了解很重要，對(duì)于進(jìn)行有效的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)至關(guān)重要。因?yàn)槟Σ亮κ堑鼗乃椒€(wěn)固力?；A(chǔ)材料的元件接口測(cè)試是必要的，并應(yīng)用于廣泛范圍的材料和正常壓力水平，以允許進(jìn)行界面剪切表現(xiàn)的深入研究。常規(guī)的直剪經(jīng)常用于界面試驗(yàn)，但是由于設(shè)備的設(shè)計(jì)，不適合用于進(jìn)行兩個(gè)剛性試樣互對(duì)著的試驗(yàn)。掛碼式系統(tǒng)對(duì)于安全范圍內(nèi)施加正應(yīng)力的大小也有限制，一般限制到315kPa。
解決問題
為了處理上述問題，我們從GDS定制并采購了這臺(tái)界面剪切儀。設(shè)備基于標(biāo)準(zhǔn)的GDSIST但是內(nèi)置扭轉(zhuǎn)合正應(yīng)力加載適合特定工程需求。實(shí)驗(yàn)中設(shè)備對(duì)界面施加正應(yīng)力和持續(xù)的扭轉(zhuǎn)力，可以進(jìn)行力和位移控制的試驗(yàn)。荷載架裝配5kN-200Nm的聯(lián)合扭矩荷載的壓力室在頂部，一個(gè)步進(jìn)電機(jī)在底部施加扭轉(zhuǎn)力。該設(shè)備用簡(jiǎn)單的頂部和底部連接指定，使得樣品放置安排可以由鄧迪大學(xué)被制造成適合安裝在鉆機(jī)（樣品尺寸65×90毫米）的底部的基礎(chǔ)的模擬材料和適合直徑54mm的巖樣安裝在扭轉(zhuǎn)頭上。 GDSIST允許施加無限的剪切變形（大位移和殘余變形）也可以施加循環(huán)荷載（在離岸應(yīng)用或打樁過程中循環(huán)降低的研究）。
試驗(yàn)結(jié)果
界面剪切測(cè)試儀（GDSIST）目前正在以研究作為更廣泛的研究項(xiàng)目的一部分，巖石鋼和巖石混凝土界面剪切行為，目的是節(jié)約成本的基于重力基礎(chǔ)的海洋能源發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)。
一個(gè)擴(kuò)展程序用于產(chǎn)生不同基礎(chǔ)或海底連接處的摩擦系數(shù)的數(shù)據(jù)庫，使得基于更貼近現(xiàn)實(shí)的設(shè)計(jì)基于實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)，而不是使用從文獻(xiàn)中找出的更加保守的摩擦系數(shù)。目前進(jìn)行簡(jiǎn)單的傾斜試驗(yàn)（簡(jiǎn)單的摩擦角確定試驗(yàn)）和以前在特別改裝的直剪盒上進(jìn)行簡(jiǎn)單剪切試驗(yàn)顯示了很好的相關(guān)性。
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鄧迪大學(xué)（University of Dundee）[1] 是一座坐落于蘇格蘭鄧迪市的公立大學(xué)，創(chuàng)立于1881年，除鄧迪外它在蘇格蘭其它地方還有少許研究所?，F(xiàn)有學(xué)生18,000人，教職工3000人。
學(xué)校在2005年被《泰晤士報(bào)》評(píng)為全英教學(xué)質(zhì)量第一名，其中社會(huì)服務(wù)，生物科技和建筑專業(yè)被評(píng)為全英前十。另外學(xué)校被《星期日泰晤士報(bào)》評(píng)為04－05年度蘇格蘭最佳大學(xué)。
從它創(chuàng)辦以來大多數(shù)歷史時(shí)間里它是圣安德魯斯大學(xué)聯(lián)邦的一部分。1967年學(xué)校大舉擴(kuò)建后獨(dú)立，但是保留了它的許多古老習(xí)俗和管理結(jié)構(gòu)。獨(dú)立后它逐漸成長(zhǎng)為一個(gè)國(guó)際有名的教育研究中心。
大學(xué)的主校園位于鄧迪的西區(qū)，在市區(qū)其它地方以及在市外如法夫也有一些設(shè)施。鄧迪大學(xué)的法學(xué)、醫(yī)學(xué)、牙科學(xué)等傳統(tǒng)學(xué)業(yè)以及一些新興學(xué)業(yè)如生命科學(xué)和藝術(shù)非常有名。
經(jīng)過100多年的發(fā)展，鄧迪大學(xué)現(xiàn)已發(fā)展成為一個(gè)擁有七大學(xué)院（人文&社會(huì)科學(xué)學(xué)院、藝術(shù)和設(shè)計(jì)學(xué)院、教育和社會(huì)研究學(xué)院、工程及物理學(xué)院、法律和財(cái)會(huì)學(xué)院、生命科學(xué)學(xué)院，以及醫(yī)學(xué)、牙醫(yī)和護(hù)理學(xué)院）和12000名學(xué)生和3900名教職員工的綜合性大學(xué)。
鄧迪大學(xué)在許多領(lǐng)域中的研究水平都具有世界一流水平，其中突出的學(xué)科領(lǐng)域包括：生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、金融、法律、建筑、藝術(shù)與設(shè)計(jì)、材料科學(xué)、工程等。
2014英國(guó)女王年度獎(jiǎng)?wù)?高等教育杰出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)。
榮獲2010-2016蘇格蘭大學(xué)滿意度排名第一。
在生命科學(xué)，藝術(shù)設(shè)計(jì)，教育學(xué)領(lǐng)域全球前100位（QS全球大學(xué)排名2015）。
首批國(guó)家教育部認(rèn)證的國(guó)外院校之一。
2016世界大學(xué)排名前185位，世界高校科研影響力排名前100強(qiáng)。
