[发明专利]一种测量冰压缩破坏强度的实验装置

说明书

本发明属于冰力学特性实验研究领域，具体涉及一种测量冰压缩破坏强度的实验装置。由箱体和铁球控制支架两部分组成，冰放在实验池中构成箱体，铁球、电磁铁、实验伸缩杆前段、实验伸缩杆后段、横支架、纵支架依次连接构成铁球控制支架。实验池具有制作冰水混合物并储存冰的功能，而且还可控制冰面温度的变化。电磁铁的通电产生磁力来控制铁球，可以使铁球的初始状态良好，收放简易，使实验操作起来方便。实验伸缩杆前段和实验伸缩杆后段可以左右移动和前后伸缩，横支架通过卡槽固定于纵支架上，可以上下移动来控制垂向高度，固定铁球的装置自带伸缩杆刻度尺，配合横支架刻度尺和纵支架刻度尺使用使实验操作起来方便并且精准。

技术领域

本发明属于冰力学特性实验研究领域，具体涉及一种测量冰压缩破坏强度的实验装置。

背景技术

海冰的力学特性研究将涉及到船舶、平台和海洋生产设备的开发领域。并且冰荷载对长期工作在海冰较多环境中的海上结构物来说，是主要的荷载。其危害性大大超过风浪流荷载。

由于破冰船的破冰方式主要是重力式弯曲破冰，所以冰力学特性研究主要是围绕关于海冰弯曲强度的研究。以申请号为201510640314.2的中国实用新型专利“一种测量海冰弯曲强度的方法”为例，其需要利用海冰切割机到现场采集冰块，并且采集所得冰块不能立即使用，需要将其放在存储试样的低温冷冻柜中存储24小时之后取出，然后再使用探针式温度计记录试样各表面温度之后方能使用，且其主要是用于验证海冰各项参数对海冰弯曲强度的影响程度的实验方法，未实现测量冰压缩破坏强度的功能。

综上所述，现有技术中存在实验步骤繁琐，对海冰的处理要用到很多的设备，实用性不强等问题。

发明内容

本发明的目的是利用球体撞击冰，分析其破环程度进而设计出一种测量冰压缩破坏强度的实验装置。其原理简单，有相关经验公式。实验装置系统化，操作方便。另外，利用电磁铁进行收放球体，控制了球体的初始状态，使实验更加精准。

一种测量冰压缩破坏强度的实验装置，由箱体和铁球控制支架两部分组成，其特征在于：冰12放在实验池1中构成箱体，铁球11、电磁铁10、实验伸缩杆前段7、实验伸缩杆后段6、横支架3、纵支架5依次连接构成铁球控制支架。

所述的试验池1为顶端无盖的长方体试验池，所述的纵支架5固定在试验池四周的任意一侧。

所述的横支架3通过卡槽固定于纵支架5上，且在横支架3中固定实验伸缩杆后段6。

所述的实验伸缩杆前段7通过卡槽固定在实验伸缩杆后段6内。

所述的纵支架5上有纵支架刻度尺2。

所述的横支架3上有横支架刻度尺4。

所述的电磁铁10贯穿放置在实验伸缩杆前段7，且铁球11吸附在电磁铁10上。

所述的实验伸缩杆前段7上有伸缩杆刻度尺9，且实验伸缩杆前段7上固定有电磁铁开关8。

本发明的有益效果在于：

实验池1具有制作冰水混合物并储存冰的功能，并且其可控制冰面温度的变化，避免了使用多种设备，简化了实验操作。

电磁铁10的通电产生磁力来控制铁球11，可以使铁球11的初始状态良好，收放简易，使实验操作起来方便。

实验伸缩杆前段7和实验伸缩杆后段6可以左右移动和前后伸缩，横支架3通过卡槽固定于纵支架5上，可以上下移动来控制垂向高度，通过移动这些装置可以进行多组实验测得多组数据，使实验操作起来方便。

固定铁球11的装置自带伸缩杆刻度尺9，配合横支架刻度尺4和纵支架刻度尺2使用使实验操作起来方便并且精准。

附图说明

图1是一种测量冰压缩破坏强度的实验装置示意图(a)