The invention discloses an environmental simulation test system for realizing multi-physical field coupling, including an environment box, a temperature field control unit, a rainfall control unit, a wind system control unit, an irradiation control unit, an engineering geological morphology simulation unit and a central control unit. The engineering geological morphology simulation unit includes several reservoir plates and hydraulic pressures. The rod and the executive controller control the expansion and vibration frequency and amplitude of the hydraulic rod by the hydraulic rod expansion control module and the frequency control module, so that the height and angle of each rectangular reservoir plate can be adjusted. The real simulation of various engineering geological forms and dynamic loads under natural conditions can be achieved by laying light on the reservoir plate. Fiber and suction sensors, laser displacement sensors are laid on the top of the box to monitor the moisture content, temperature and other parameters of the soil, and to monitor the surface displacement of each model in the box to achieve all-round coverage. The system has ingenious structure design and low cost. It can realize the coupling of rainfall, humidity, temperature and ultraviolet radiation in natural environment.
【技术实现步骤摘要】
一种实现多物理场耦合的环境模拟试验系统
本专利技术属于环境适应性及可靠性试验
,具体涉及一种实现多物理场耦合的环境模拟试验系统,模拟各类工程建筑在自然环境中降雨、温度、湿度、风力、光照、震动等。
技术介绍
随着对模型试验体量和精度的要求越来越高,急需一种能够模拟自然界中不同温度、不同湿度、风、紫外线、降雨等多种物理场及其耦合下的试验系统。但目前能模拟自然环境的试验装置较为单一,没有充分考虑自然界中并不是单一物理场在影响所要研究的工程,而是多物理场的耦合。环境模拟试验系统承担的主要工作是各类模型试验,目前已有设备及专利技术往往仅考虑对各类环境场的模拟,未考虑到模型试验在环境模拟试验系统内制作,监测的难度,无法为多种地质形态的工程模型提供方便的施工途径,同时也给各模型试验的监测带来了巨大的困难。针对以上问题,设计一种可自由组合成任意工程地质形态的环境模拟试验系统显得意义重大,可以为科研及施工中各类模型试验提供一整套完善、便捷的设备及技术手段。
技术实现思路
本专利技术提出一种实现多物理场耦合的环境模拟试验系统,可开展冻土等特殊土以及各类边坡、水利工程等在多物理场耦合环境下模型试验研究。本专利技术是采用以下的技术方案实现的:一种实现多物理场耦合的环境模拟试验系统,包括环境箱、温度场控制单元、降雨控制单元、风系统控制单元、辐照控制单元和中央控制单元,所述温度场控制单元、降雨控制单元、风系统控制单元、辐照控制单元均与中央控制单元相连,通过中央控制单元自由选择和调控温度、湿度、降雨及光照环境物理条件,温度和湿度控制为冷热平衡式,机械制冷,电加热,蒸汽加湿,冷(热)湿 ...
【技术保护点】
1.一种实现多物理场耦合的环境模拟试验系统,包括环境箱、温度场控制单元、降雨控制单元、风系统控制单元、辐照控制单元和中央控制单元,所述温度场控制单元、降雨控制单元、风系统控制单元、辐照控制单元均与中央控制单元相连,通过中央控制单元自由选择和调控温度、湿度、降雨及光照环境物理条件,其特征在于,所述环境模拟试验系统还包括与中央控制单元相连的工程地质形态模拟单元,由中央控制单元控制,用以模拟不同的工程地质形态,所述工程地质形态包括路堑边坡、路堤边坡、基坑和河堤;所述工程地质形态模拟单元包括若干个矩形库板、液压杆及执行控制器,每个矩形库板的四个角上均设置有由其对应的执行控制器独立控制的液压杆,所有的执行控制器均与中央控制单元相连,矩形库板沿环境箱的内侧壁及底面铺设,拼装后的矩形库板对应的与环境箱的内侧壁及底面的形状相匹配,矩形库板与环境箱的内侧壁及底面之间通过液压杆连接;所述中央控制单元包括液压杆伸缩控制模块、频率控制模块和数据采集模块,频率控制模块用以实现对执行控制器的振动频率的控制,通过设置液压杆伸缩频率以施加振动荷载,另外,每块矩形库板上表面均布设有与数据采集模块相连的光纤,以测试局部温 ...
【技术特征摘要】
1.一种实现多物理场耦合的环境模拟试验系统,包括环境箱、温度场控制单元、降雨控制单元、风系统控制单元、辐照控制单元和中央控制单元,所述温度场控制单元、降雨控制单元、风系统控制单元、辐照控制单元均与中央控制单元相连,通过中央控制单元自由选择和调控温度、湿度、降雨及光照环境物理条件,其特征在于,所述环境模拟试验系统还包括与中央控制单元相连的工程地质形态模拟单元,由中央控制单元控制,用以模拟不同的工程地质形态,所述工程地质形态包括路堑边坡、路堤边坡、基坑和河堤;所述工程地质形态模拟单元包括若干个矩形库板、液压杆及执行控制器,每个矩形库板的四个角上均设置有由其对应的执行控制器独立控制的液压杆,所有的执行控制器均与中央控制单元相连,矩形库板沿环境箱的内侧壁及底面铺设,拼装后的矩形库板对应的与环境箱的内侧壁及底面的形状相匹配,矩形库板与环境箱的内侧壁及底面之间通过液压杆连接;所述中央控制单元包括液压杆伸缩控制模块、频率控制模块和数据采集模块,频率控制模块用以实现对执行控制器的振动频率的控制,通过设置液压杆伸缩频率以施加振动...
【专利技术属性】
技术研发人员:张亮,杨忠年,张莹莹,王勇,苏雷,时伟,凌贤长,
申请(专利权)人:青岛理工大学,
类型:发明
国别省市:山东,37
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