一种土工离心场内降雨和水位变化工况模拟装置制造方法及图纸

技术编号:19400986 阅读:20 留言:0更新日期:2018-11-10 06:18
本实用新型专利技术涉及一种土工离心场内降雨和水位变化工况模拟装置,包括由离心机驱动转动的模型箱,所述模型箱内设有模型,所述模型箱的上部设有储水箱,所述储水箱与所述模型箱之间设有输水管,所述输水管将所述储水箱内的水输送到所述模型箱内以控制所述模型箱内水位上升,所述模型的上方设有雾化喷头,所述雾化喷头模拟降雨过程将储水箱内的水喷洒于模型上;所述模型箱的下方设有集水箱,所述模型箱通过排水口将箱内的水排入所述集水箱内。本实用新型专利技术能够模拟水位上升、由降水引起的水位上升等复杂工况,提高实验数据的准确性,通过设置雾化喷头,实现模型降雨区域的均匀覆盖,防止雨滴过大而冲毁坡面。

【技术实现步骤摘要】
一种土工离心场内降雨和水位变化工况模拟装置
本技术涉及土工离心模型设备
,特别涉及一种土工离心场内降雨和水位变化工况模拟装置。
技术介绍
土工结构的荷载和应力主要由结构介质自身的重量产生,同时又支配着土工结构的变形和破坏,这是岩土工程的一个显著特点。人们常常通过现场试验和室内小比例尺物理模型试验去揭示和分析现象的本质和机理,以验证理论和解决工程实际问题。土工离心机是用于岩土工程物理模拟试验的一种试验设备,其基本原理为通过离心机转臂的旋转产生离心加速度,提供一个人造高重力场,将研究主体按照一定比尺建立模型,通过离心加速度增加土体自重应力使得原型与模型达到应力应变相等、变形相似,来对原型进行模拟试验。例如:申请号为2015101217015的中国专利技术专利公开了一种土工离心机水位升降装置,通过所述进气管将由土工离心机系统提供的高压气体通入所述试验水箱,采用高压气体将水压入所述模型箱,控制通入高压气体的压力,实现所述模型箱内水位的平稳、反复升降。由于其仅仅模拟了水位变化这单一因素所造成的影响,而忽略了现实环境中多种因素引起的复杂工况所造成的影响,导致实验结果不能正确地反应工程实际问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种土工离心场内降雨和水位变化工况模拟装置,能够模拟多因数复杂工况,正确反应工程实际问题。本技术的上述目的是通过以下技术方案得以实现的:一种土工离心场内降雨和水位变化工况模拟装置,包括由离心机驱动转动的模型箱,所述模型箱内设有模型,所述模型箱的上部设有储水箱,所述储水箱与所述模型箱之间设有输水管,所述输水管将所述储水箱内的水输送到所述模型箱内以控制所述模型箱内水位上升,所述模型的上方设有雾化喷头,所述雾化喷头模拟降雨过程将储水箱内的水喷洒于模型上;所述模型箱的下方设有集水箱,所述模型箱通过排水口将箱内的水排入所述集水箱内。作为优选,所述输水管的一端连通于所述储水箱,另一端连通于所述模型箱的底部。作为优选,所述输水管、所述水管与所述排水口均设有电磁阀开关。作为优选,所述集水箱上设有排气管,所述集水箱通过所述排气管使所述集水箱内部与外部大气连通。作为优选,所述雾化喷头数量至少为六个,分成两排间隔安装在所述模型箱的箱顶上,所述雾化喷头设置在同一水平高度。作为优选,所述雾化喷头到模型表面的距离至少为10cm。作为优选,所述模型包括设置在所述模型箱底部的基层模型和设置在基层模型上表面的堆积层模型,所述基层模型设有斜坡,所述堆积层模型沿所述斜坡倾斜设置,所述堆积层模型的下端延伸至所述模型箱的底部。作为优选,所述堆积层模型的表面及内部均设有激光位移传感器,所述堆积层模型与所述基层模型的分界处设有土压力传感器,所述堆积层模型的内部和所述模型箱的底部设有水压传感器。本技术的有益效果:本技术能够模拟水位上升、降水、以及由降水引起的水位上升等复杂工况,提高了实验数据的准确性,通过设置雾化喷头,实现模型降雨区域的均匀覆盖,防止雨滴过大而冲毁坡面。附图说明图1是本技术实施例的结构示意图;图中:1-储水箱,2-模型箱,3-集水箱,4-模型,41-基层模型,42-堆积层模型,5-输水管,6-雾化喷头,7-排水口,8-电磁阀开关,9-激光位移传感器,10-土压力传感器,11-水压传感器。具体实施方式结合附图对本技术作进一步的详细说明。本具体实施例仅仅是对本技术的解释,其并不是对本技术的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后,可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。实施例:如图1所示,一种土工离心场内降雨和水位变化工况模拟装置,包括由离心机驱动转动的模型箱2,模型箱2内设有模型4,模型4包括设置在所述模型箱2底部的基层模型41和设置在基层模型41上表面的堆积层模型42,所述基层模型41设有斜坡,所述堆积层模型42沿所述斜坡倾斜设置,所述堆积层模型42的下端延伸至所述模型箱2的底部。堆积层模型42的表面及内部均设有激光位移传感器9,所述堆积层模型42与所述基层模型41的分界处设有土压力传感器10,所述堆积层模型42的内部和所述模型箱2的底部设有水压传感器11。模型箱2的上部设有储水箱1,所述储水箱1与所述模型箱2之间设有输水管5,所述输水管5将所述储水箱1内的水输送到所述模型箱2内以控制所述模型箱2内水位上升,输水管5的一端连通于所述储水箱1,另一端连通于所述模型箱2的底部。模型的上方设有雾化喷头6,所述雾化喷头6模拟降雨过程将储水箱1内的水喷洒于模型4上。雾化喷头6数量至少为六个,分成两排间隔安装在所述模型箱2的箱顶上,所述雾化喷头6设置在同一水平高度。雾化喷头6到模型4表面的距离至少为10cm。模型箱2的下方设有集水箱3,所述模型箱2通过排水口7将箱内的水排入所述集水箱3内。集水箱3上设有排气管,所述集水箱3通过所述排气管使所述集水箱3内部与外部大气连通。输水管5、所述水管与所述排水口7均设有电磁阀开关8。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种土工离心场内降雨和水位变化工况模拟装置,包括由离心机驱动转动的模型箱(2),所述模型箱(2)内设有模型(4),其特征在于:所述模型箱(2)的上部设有储水箱(1),所述储水箱(1)与所述模型箱(2)之间设有输水管(5),所述输水管(5)将所述储水箱(1)内的水输送到所述模型箱(2)内以控制所述模型箱(2)内水位上升,所述模型的上方设有雾化喷头(6),所述雾化喷头(6)模拟降雨过程将储水箱(1)内的水喷洒于模型(4)上;所述模型箱(2)的下方设有集水箱(3),所述模型箱(2)通过排水口(7)将箱内的水排入所述集水箱(3)内。

【技术特征摘要】
1.一种土工离心场内降雨和水位变化工况模拟装置,包括由离心机驱动转动的模型箱(2),所述模型箱(2)内设有模型(4),其特征在于:所述模型箱(2)的上部设有储水箱(1),所述储水箱(1)与所述模型箱(2)之间设有输水管(5),所述输水管(5)将所述储水箱(1)内的水输送到所述模型箱(2)内以控制所述模型箱(2)内水位上升,所述模型的上方设有雾化喷头(6),所述雾化喷头(6)模拟降雨过程将储水箱(1)内的水喷洒于模型(4)上;所述模型箱(2)的下方设有集水箱(3),所述模型箱(2)通过排水口(7)将箱内的水排入所述集水箱(3)内。2.根据权利要求1所述的一种土工离心场内降雨和水位变化工况模拟装置,其特征在于:所述输水管(5)的一端连通于所述储水箱(1),另一端连通于所述模型箱(2)的底部。3.根据权利要求1所述的一种土工离心场内降雨和水位变化工况模拟装置,其特征在于:所述输水管(5)、所述水管与所述排水口(7)均设有电磁阀开关(8)。4.根据权利要求1所述的一种土工离心场内降雨和水位变化工况模拟装置,其特征在于:所述集水箱(3)上设有排气管,所述集水箱(3)通过所述排气管使...

【专利技术属性】
技术研发人员:肖先波李波
申请(专利权)人:湖州职业技术学院
类型:新型
国别省市:浙江,33

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