[发明专利]用于超重力环境的伸展构造物理模拟实验装置及实验方法

权利要求书

1.一种用于超重力环境的伸展构造物理模拟实验装置，其特征在于：包括实验箱(28)和位于实验箱两侧的动力装置，所述实验箱(28)包括位于前后两侧的移动侧板(23)和位于左右两侧的固定侧板(21)，其中，所述移动侧板(23)与底板(22)连接，所述底板(22)底部通过底板滑块(26)设于底板导轨(24)上，且该底板(22)与动力装置相连；在动力装置的作用下，所述底板(22)通过底板滑块(26)在底板导轨(24)上移动并带动移动侧板(23)沿固定侧板(21)前后移动，实验箱(28)内的实验材料得以变形；所述动力装置包括与底板(22)连接的伸缩架(20)、动力活动板(15)、用于支撑动力活动板(15)的动力支撑导轨底座(25)以及与动力活动板(15)连接的推拉部件；其中，所述动力活动板(15)上设有伸缩架支撑导轨(19)和伸缩架支撑滑块(18)，所述伸缩架(20)通过伸缩架支撑滑块(18)在伸缩架支撑导轨(19)上滑动；所述动力支撑导轨底座(25)上设有动力支撑导轨(16)和动力支撑滑块(17)，所述动力活动板(15)通过动力支撑滑块(17)在动力支撑导轨(16)上滑动；所述底板(22)由锲状底板单元拼接而成。

2.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于：所述移动侧板(23)与底板(22)垂直布置。

3.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于：所述推拉部件为液压缸(12)或者由电机及其驱动的丝杆组成。

4.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于：所述移动侧板(23)与固定侧板(21)的移动接触部位设有密封条。

5.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于：所述实验箱(28)设于离心机吊篮(2)内，离心机(1)上还设有运动控制设备，该运动控制设备通过有线或无线方式与离心机(1)外的电脑(8)连接，同时该运动控制设备通过导电线和信号线连接吊篮内的实验装置。

6.根据权利要求5所述的实验装置，其特征在于：所述实验箱(28)设于离心机吊篮(2)内的实验舱(3)中，所述运动控制设备为动力控制柜(4)，该动力控制柜(4)通过有线或无线方式与离心机(1)外的电脑(8)连接，同时该动力控制柜(4)通过导电滑环(6)连接离心机(1)外旋转中心的液压站(5)和液压控制柜(7)，液压站(5)和液压控制柜(7)分别与离心机(1)转臂上的液压线路(10)和导电线及信号线(9)连接，液压线路(10)和导电线及信号线(9)通过滑环(11)与实验舱(3)内实验装置连接。

7.一种利用权利要求6所述用于超重力环境的伸展构造物理模拟实验装置的实验方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)在离心机(1)运转前，常重力环境下，调整实验箱(28)并将实验材料铺设到实验箱(28)内，将实验箱(28)安装到离心机吊篮(2)内的实验舱(3)中，连接好有关线路；

(2)预设定离心机(1)转速或直接设定重力值，启动离心机(1)，待离心机(1)运转达到设定重力值时，离心机吊篮(2)高速旋转并处于水平状态；启动电脑(8)，设定推/拉运动速率和运动距离，由推拉部件带动移动侧板(23)、固定侧板(21)和底板(22)开始运动，实验箱(28)内材料开始变形；

(3)记录实验箱(28)内材料的变形数据；

(4)当移动侧板(23)、固定侧板(21)和底板(22)的运动距离达到预先设定值时，停止运动，关闭离心机(1)，离心机吊篮(2)恢复悬挂垂直状态，取出实验装置，对记录的变形数据进行实验研究。