基于光弹技术的岩土体失稳全过程模拟试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及基于光弹技术的岩土体失稳全过程模拟试验装置。四部分构成：模型箱、承载框架，数据采集系统以及高速摄像系统。模型箱是主要部分，包括储料箱，用以初始状态时储存光弹颗粒材料模拟不同体积分数的岩土体；触发挡板，用以释放光弹颗粒模拟松散岩土体的失稳启动；滑面及拦挡结构，用以模拟颗粒流运动、冲击及堆积过程。承载框架，包括重力底座和支撑架，用以支撑和固定模型箱。数据采集系统主要是结合拦挡结构布设的冲击力传感器，用以监测颗粒流的动力冲击效应。高速摄像系统包括高速数码相机及高亮LED面板灯等，分置模型箱两侧，并放置偏振片形成稳定偏振场，保证同步采集颗粒体系失稳启动、运动及冲击全过程的光弹响应图像信息。信息。信息。

【技术实现步骤摘要】
基于光弹技术的岩土体失稳全过程模拟试验装置


[0001]本专利技术属于工程地质领域，尤其是涉及一种基于光弹测试技术的松散岩土体失稳
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流滑
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冲击全过程模拟试验装置。
技术背景
[0002]近年来，受强烈地震构造活动和极端气候事件的影响，我国工程地质灾害正处于多发态势，滑坡、崩塌、泥石流等灾害严重威胁人民的生命和财产安全，对公路、铁路和水电等基础建设提出了严峻挑战。从本质上来看，颗粒物质是这类工程地质体的主要物质形态之一，其灾变是颗粒物质体系由稳定态到非稳定态的变形失稳、继而产生大变形流动的复杂演变过程。因此，从颗粒尺度出发，深入分析松散岩土体失稳流动过程的启动机制和动力学行为，对加深认识地质体灾变过程和提高防灾减灾水平很有必要。
[0003]目前国内外针对颗粒体系失稳启动过程的颗粒接触应力传递、力链网络结构断裂
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重组
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断裂演变的相关研究成果鲜有报道，尚不能准确地描述和揭示颗粒物质失稳的内在物理机制。究其原因在于缺乏科学有效的物理模拟手段和检测方法。例如，传统岩本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于光弹技术的岩土体失稳全过程模拟试验装置，其特征在于：该试验装置由模型箱(1)、承载框架、数据采集系统和高速摄像系统组成，其中：模型箱(1)是由前、后、左、右、底五个侧面组成的流槽，前后侧为透明白色有机玻璃板，左右侧及底部由有机玻璃板封闭，内部形成可供颗粒流动的流槽，用以模拟松散岩土体启动、运动及冲击破坏全过程；所述模型箱(1)包括储料箱(2)、触发挡板(3)、开关(3
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3)、滑面(4)、拦挡结构(5)，所述储料箱(2)和拦挡结构(5)分别布设在模型箱(1)左侧和右侧底部，所述触发挡板(3)可转动的设置在储料箱(2)右侧顶部，所述开关(3
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3)连接触发挡板(3)顶部，控制触发挡板(3)的开启和关闭；承载框架，呈水平方向放置，包括重力底座(6)和支撑架(7)；数据采集系统，包括传感器，为与拦挡结构(5)连接的冲击力传感器(9)，用以监测岩土颗粒失稳产生的动力冲击效应。高速摄像系统，平行设置在模型箱(1)两侧，包括高速数码相机(12)、高亮LED面板灯(13)和一对偏振片组成的偏振场(16
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1、16
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2)，可保证精准捕捉颗粒体系启动、运动及冲击破坏全过程的图像信息。2.根据权利要求1所述的模拟试验装置，其特征在于，模型箱(1)中：所述触发挡板(3)采用有机玻璃板制成，厚度略低于模型箱(1)内间距，防止转动过程刮擦模型箱(1)玻璃板。转轴(3
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1)与模型箱(1)箱体相连，保证触发挡板(3)可绕其自由旋转。所述触发挡板(3)初始状态时闭合储料箱(2)，所述开关(3
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3)通过L型连接杆(3
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2)连接触发挡板(3)，用以控制触发挡板(3)的开启和关闭，所述触发挡板(3)的顶部通过拉簧(17)与模型箱顶部挂钩(18)连接，并固定平衡重物(19)以实现触发挡板的制动。3.根据权利要求1所述的模拟试验装置，其特征在于，所述模型箱(1)包括透明有机玻璃板和框架，前侧有机玻璃板可拆卸，并通过螺钉固定在支撑架(7)上，方便填充试验光弹颗粒材料。4.根据权利要求1所述的模拟试验装置，其特征在于，模型箱(1)中：所述拦挡结构(5)设置于模型箱(1)右侧底部，其右侧设有内螺纹，通过双向螺杆...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑虎，戴国威，牛文清，胡宇翔，张威龙，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：