[发明专利]组装式恒湿恒温密闭相似材料模拟实验室及其实验方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种实验装置及实验方法，尤其涉及一种进行相似材料模拟实验的装置及方法。

背景技术

相似材料模拟试验是以相似理论为基础的模型试验技术，是利用事物或现象间存在的相似和类似等特征来研究自然规律的一种方法。它特别适用于那些难以用理论分析方法获取结果的研究领域，同时也是一种对理论研究结果进行分析比较的有效手段。

相似材料模拟试验具有以下特点：相似材料模拟试验可以严格控制模拟对象的主要参量，不受外界条件的限制；相似材料模拟试验可突出所研究问题的主要矛盾，以便于发现并把握研究对象的本质特征和内在联系；相似材料模型容易制作，与原型试验相比，具有节省人力、财力、物力和时间的优点；相似材料模拟可预测对原型不可能直接测试和不可能分析的性能；相似材料模拟试验可和数值模拟结合起来检验原型所得结论的正确性。

从理论上讲，相似材料模拟试验应该可以获得定量的试验成果。但现有的实验装置及实验方法由于多种原因，实验结果不够精确，至今一般只能获得定性的结论。其中一个重要原因就是试验模型铺设之后，其模型材料干燥固化后的力学参数往往是离散的，很难保证模型材料干燥固化后的力学参数与设计的力学参数一致，其误差往往较大。而造成模型材料干燥固化后力学参数离散的主要原因是试验环境，主要是温度和湿度的影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种温度和湿度可以控制的组装式恒湿恒温密闭相似材料模拟实验室及其实验方法，该实验室及实验方法获得的相似材料模拟实验的结果更加可靠。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的组装式恒湿恒温密闭相似材料模拟实验室，它包括实验室，所述的实验室为密闭实验室且为可拆装式，实验室内设有温度控制装置和湿度控制装置；所述的实验室内设有相似材料模拟试验台。

所述的相似材料模拟试验台包括平面相似材料模拟试验台和/或立体相似材料模拟试验台。

所述的实验室由彩钢复合夹心板组装而成。

本发明的利用上述的组装式恒湿恒温密闭相似材料模拟实验室进行相似材料模拟实验的方法，包括：

首先，将相似材料模型置于实验室内的相似材料模拟试验台上；然后，将实验室密闭，进行相似材料模拟实验；

在整个实验过程中控制实验室的温度和湿度在实验需要的范围内。

所述的相似材料模拟实验包括，在设定的温度及湿度条件下，测定相似材料模型参数等随时间变化的硬化过程曲线，所述的相似材料参数包括相似材料的含水率w、弹性模量E、波松比μ、单轴抗压强度σ₀。

所述的相似材料模拟实验还包括，根据所述相似材料参数的设计值与实际测定值之间的误差值，根据由岩石力学有关理论导出的理论公式，对实验结果进行误差补偿运算，所述的误差补偿包括以下至少一种：

岩层位移误差补偿、岩层应变误差补偿和岩层应力误差补偿。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明的组装式恒湿恒温密闭相似材料模拟实验室及其实验方法，由于实验室为密闭实验室且为可拆装式，实验室内设有温度控制装置和湿度控制装置；所述的实验室内设有相似材料模拟试验台。实验过程中可以严格控制实验室的内的温度和湿度，在设定温度和湿度的实验室内进行相似材料模拟实验，使实验结果更加可靠。

该相似材料模拟实验室及其实验方法主要适用于岩土工程、采矿工程等模拟实验，也适用于其它情况下的相似材料模拟实验。

附图说明

图1为本发明的组装式恒湿恒温密闭相似材料模拟实验室的正面结构示意图；

图2为本发明的组装式恒湿恒温密闭相似材料模拟实验室的侧面结构示意图；

图3为本发明的组装式恒湿恒温密闭相似材料模拟实验室的背面结构示意图。

具体实施方式

本发明的组装式恒湿恒温密闭相似材料模拟实验室，其较佳的具体实施方式是，包括实验室，实验室内设有相似材料模拟试验台。所述的相似材料模拟试验台包括平面相似材料模拟试验台及立体相似材料模拟试验台。

如图1、图2、图3所示，所述的实验室为密闭实验室且为可拆装式，由彩钢复合夹心板组装而成，彩钢复合夹心板具有保温、保湿的功能。也可以采用其它的轻型建材板组装而成。

所述的实验室内设有温度控制装置和湿度控制装置，可以设定并控制室内的温度。

本发明利用上述的组装式恒湿恒温密闭相似材料模拟实验室进行相似材料模拟实验的方法，包括：

首先，将相似材料模型铺设于实验室内的相似材料模拟试验台上；然后，将实验室密闭，进行相似材料模拟实验；