[发明专利]一种气垫式底沙起动切应力测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种气垫式底沙起动切应力测量装置，其特征在于：包括箱体，在箱体的顶部开口端覆设滑动板，滑动板上放置待试验泥沙；箱体内通过支撑板将其在垂直方向分成两个空腔部分，滑动板与支撑板之间的空腔部分设置应变片，将滑动板与支撑板之间的空腔部分在水平方向上再分成两个小空腔，应变片同时与滑动板、支撑板垂直连接；由应变片分成的两个小空腔内均安设可充气的气垫，气垫对滑动板形成支撑；应变片通过连接线与电脑相连通。

2.根据权利要求1所述的气垫式底沙起动切应力测量装置，其特征在于：前述的气垫通过充气管与充气泵连通。

3.根据权利要求1所述的气垫式底沙起动切应力测量装置，其特征在于：箱体采用木质材料制成，支撑板采用不锈钢材料制成。

4.根据权利要求2所述的气垫式底沙起动切应力测量装置，其特征在于：充气管采用塑胶材料制成，两端分别连接充气泵和气垫。

5.根据权利要求1所述的气垫式底沙起动切应力测量装置，其特征在于：滑动板与箱体之间的连接缝隙采用密封胶填充，前述的密封胶为玻璃胶。

6.根据权利要求1所述的气垫式底沙起动切应力测量装置，其特征在于：应变片通过电线与电脑连通。

7.一种采用气垫式底沙起动切应力测量装置进行测量的方法，其特征在于：包括以下步骤：

组装装置，在木质材料做成的箱体开口端安装用于放置待试验泥沙的滑动板，箱体内安装支撑板，支撑板将箱体内空间分成上下两个空腔部分，在上部分的空腔部分内安装与支撑板垂直的应变片，应变片将上部分的空腔部分分成两个小空腔，在两个小空腔内分别设置气垫，气垫通过充气管与设置在岸上的充气泵连通，应变片通过导线与电脑连通；

测量准备，在床面挖出一个坑洞，大小与箱体匹配，将箱体设置在床面坑洞内，滑动板表面与床面平齐；

开始测量，充气泵通过充气管向气垫内充气，对滑动板形成支撑，滑动板上均匀固定待试验泥沙，水流流过待试验泥沙，随着水流切应力达到底床泥沙起动的临界切应力，滑动板表面的待试验泥沙发生运动，同时带动滑动板滑动，由于应变片同时与滑动板、支撑板垂直连接，此时应变片发生变形，由于气垫的减阻作用，应变片反应出的应力即可等同于实际泥沙起动时受到的切应力，应变片将应力变化反映为电信号通过导线传递至电脑，电脑实时记录泥沙起动临界状态时的切应力变化过程和特征。