一种多功能透明土模型试验主控系统装置及其使用方法制造方法及图纸

技术编号:30501175 阅读:19 留言:0更新日期:2021-10-27 22:33
本发明专利技术公开了一种多功能透明土模型试验主控系统装置及其使用方法,该方法包括以下步骤:1)连接工作平台与主结构系统、采集系统和温控系统,并调试;2)打开密封门,将试验所用透明土模型槽通过模型槽轨道运送至光学平台;3)关闭密封门,启动半导体变温片,调节恒温箱内温度至试验预定值;4)调节CCD相机、激光器位置和角度;5)在恒温箱内进行透明土模型试验,CCD相机连续拍摄记录透明土模型槽内土体位移和变形、孔隙率变化、土粒位置调整和破碎等情况;6)结合PIV图像处理技术,使用工作平台计算机对CCD相机拍摄结果进行分析处理。本发明专利技术装置结构简单、自动化程度高、操作方便、功能性强,极大地提高了试验效率,且适用于多种试验工况。况。况。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能透明土模型试验主控系统装置及其使用方法


[0001]本专利技术涉及透明土模型试验
,具体涉及一种多功能透明土模型试验主控系统装置及其使用方法。

技术介绍

[0002]近年来,我国高速公路、高速铁路、港口、机场、城市轨道交通和市政工程等大规模基础设施建设和运营高速发展。同时,复杂的岩土工程问题不断出现。为了实现不同的试验目的和工程需求,相关科研人员研发了形式多样的仪器设备,然而这些仪器设备均无法了解岩土与地下结构破坏时的内部特征。为了得到岩土与地下结构破坏时的内部特征,传统的方法是在岩土体内部埋设一系列离散的传感器进行测量得到岩土体内部位移场、应力场等,该方法不仅破坏了岩土体的完整性,获得的数据仅仅是局部的,且往往由于测试元器件材料与岩土体材料之间的差异导致数据失真。因此,基于透明土材料和数字图像处理技术的可视化模型试验技术以其独特的优势得到蓬勃发展。
[0003]透明土试验装备系统,主要由透明土材料、CCD高速工业相机、激光光源、阻尼式光学平台、模型试验装备以及图像处理系统等部分组成。基于透明土试验技术方法,国内外相关学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多功能透明土模型试验主控系统装置,其特征在于:包括所述操控分析台(1)、主结构系统、采集系统和温控系统;所述温控系统包括恒温箱台(201)、恒温箱(202)、温度感应器(203)和半导体变温片(204),恒温箱(202)为内部中空且下端敞口的矩形箱体,恒温箱(202)的下端口扣在恒温箱台(201)上;若干所述半导体变温片(204)均匀设置在恒温箱(202)的内壁上;所述主结构系统包括光学平台(301)、立柱(302)、U型横梁(303)、模型槽轨道(304)、透明土模型槽(305)和CCD相机轨道(306);呈方形的所述光学平台(301)位于恒温箱(202)内并固定在恒温箱台(201)上,温度感应器(203)设置在光学平台(301)上;所述光学平台(301)上表面的中央处设置有矩形凹槽(3011),矩形凹槽(3011)两个相邻的侧壁上均开设有供CCD相机轨道(306)安装的通道(3012),每个通道(3012)均贯穿光学平台(301)的侧壁;两个相互垂直且相交的所述CCD相机轨道(306)分别安装到两个通道(3012)内,每个CCD相机轨道(306)的一端与矩形凹槽(3011)的内壁接触,另一端伸出通道(3012);所述恒温箱(202)的一个侧壁上设置有供模型槽轨道(304)和透明土模型槽(305)穿过的开口(2021),开口(2021)上滑动连接有密封门(2022);所述开口(2021)的底部与光学平台(301)的上表面齐平;所述模型槽轨道(304)的一端安装在光学平台(301)上并延伸到光学平台(301)的中央处,另一端穿过开口(2021)并伸出恒温箱(202),模型槽轨道(304)上安装有滑动小车Ⅰ(307),透明土模型槽(305)安装在滑动小车Ⅰ(307)上;所述透明土模型槽(305)和滑动小车Ⅰ(307)均由透明材料制成;四个所述立柱(302)分别固定在光学平台(301)上表面的四个角上,U型横梁(303)安装在四个立柱(302)的上端,U型横梁(303)的开口方向背向模型槽轨道(304)伸出恒温箱(202)的一端;所述U型横梁(303)包括依次连接的横梁Ⅰ、横梁Ⅱ和横梁Ⅲ,横梁Ⅰ和横梁Ⅲ均平行于模型槽轨道(304),横梁Ⅱ垂直于模型槽轨道(304);所述采集系统包括伸缩杆(401)、球铰(402)、CCD相机(403)和激光器(404),两个伸缩杆(401)的上端均滑动连接到所述横梁Ⅰ上,这两个伸缩杆(401)的下端通过球铰(402)分别连接有CCD相机(403)和激光器(404);两个所述伸缩杆(401)的上端均滑动连接到横梁Ⅱ上,这两个伸缩杆(401)的下端通过球铰(402)分别连接有CCD相机(403)和激光器(404);一个所述伸缩杆(401)的上端滑动连接到横梁Ⅲ上,该伸缩杆(401)的下端通过球铰(402)连接有激光器(404);一个所述CCD相机(403)通过滑动小车Ⅱ滑动连接到CCD相机轨道(306)上;试验时,在所述透明土模型槽(305)内填入透明土,使用者通过操控分析台(1)控制透明土模型槽(305)从恒温箱(202)的外侧滑入恒温箱(202),透明土模型槽(305)停放在光学平台(301)的正中央;滑动并关闭所述密封门(2022),启动半导体变温片(204),调节恒温箱(202)内温度至试验预定值;通过所述操控分析台(1)调整U型横梁(303)上的CCD相机(4...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘汉龙周航丁选明童龙勇仉文岗肖杨
申请(专利权)人:重庆大学溧阳智慧城市研究院
类型:发明
国别省市:

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