[发明专利]一种体积可调的物理模型实验箱

说明书

本发明公开了一种体积可调的物理模型实验箱,包括底板(1)、角柱(2)、有机玻璃板、扣件(8)、螺纹杆和螺栓，所述底板(1)上设有凹槽(3)，角柱(2)的底部设有滑块(12)，底板(1)的侧面设有多个底板螺栓孔群，每个底板螺栓孔群上方均设有垫片(16)，所述底板螺栓孔(11)与所述凹槽(3)连通，所述角柱(2)内侧设有玻璃板卡槽(14)，角柱(2)内还设有玻璃板穿槽(13)。本发明体积可调整，在角柱距离较小时可进行平面应变物理模型试验；在角柱距离较大时可进行三向物理模型试验，充分体现了本发明的适用性与重复利用性，同时在实验过程中可进行模型微调。

技术领域

本发明涉及试验用具技术领域，尤其涉及了一种物理模型实验箱。

背景技术

在土建、地质灾害、隧道交通等工程建设的过程中，室内试验起着越来越重要的作用。室内模型实验是一种通过模拟实际工程，并按一定比例进行缩放来研究结构或构件的受力及变形情况的一种手段。室内模型实验模型试验包括2类：1)平面应变物理模型，2)三向物理模型。在进行模型试验时，模型箱可提供实验必不可少空间条件和边界条件。在国内外有许多模型箱应用的案例：边坡变形破坏的模型箱、泥石流模拟模型箱、隧道工程模型箱等等。但是现有技术中的模型箱均针对特定的模拟实验采用固定尺寸，不能广泛适用于不同尺寸、不同边界条件的岩土工程实验中，广泛性与适用性不够，不可重复使用，实验参数改变时需要重新制作试验箱，存在着大量的浪费情况。另外，部分模拟实验需要对边界条件进行调整，也亟需模型箱的尺寸变化以适应不同边界的情况。

发明内容

本发明针对现有技术中的缺点，提供了一种体积可调的物理模型实验箱。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

一种体积可调的物理模型实验箱,包括底板、角柱、有机玻璃板、扣件、螺纹杆和螺栓，所述底板上设有凹槽，角柱的底部设有滑块，滑块在所述凹槽内滑动，底板的侧面设有多个底板螺栓孔群，每个底板螺栓孔群均包括4个底板螺栓孔，每个底板螺栓孔群上方均设有垫片，所述底板螺栓孔与所述凹槽连通，所述角柱内侧设有玻璃板卡槽，角柱内还设有玻璃板穿槽，角柱上还设有第一角柱螺栓孔和角柱螺栓孔群，每个角柱螺栓孔群包括9个第二角柱螺栓孔，所述第一角柱螺栓孔与玻璃板卡槽连通，所述第二角柱螺栓孔与所述玻璃板穿槽连通，所述有机玻璃板包括第一玻璃板和第二玻璃板，所述第一玻璃板与所述凹槽平行，所述第一玻璃板的端部插入角柱的玻璃板卡槽内，所述第二玻璃板的端部穿过角柱的玻璃板穿槽，所述螺栓的头部设有橡胶头，所述扣件包括垫块和套管，所述垫块固定在角柱上，螺纹杆穿过套管，螺纹杆上设有螺帽，螺纹杆包括第一螺纹杆和第二螺纹杆，所述第一螺纹杆沿所述物理模型实验箱的长度方向布置，所述第二螺纹杆沿所述物理模型实验箱的宽度方向布置，玻璃板卡槽内还设有第一密封橡胶垫，第一玻璃板和第二玻璃板与均底板之间均设有第二密封橡胶垫。

作为优选，角柱顶部设有3个第三角柱螺栓孔。

本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：

1、结构简单造价低：本模型实验箱采用的是钢角柱与玻璃板相结合的框架结构，有效地解决了模型箱笨重的问题，同时与现有大部分模型箱相比该模型箱采用四根钢角柱、一块钢底板以及四块有机钢化玻璃组成，本模型实验箱的造价明显更低；

2、本物理模型实验箱操作方便、实用性强：运用滑块可以轻松的达到改变模型尺寸的目的，使得模型箱在使用是更加的灵活，同时模型箱采用拼装式的组合方法，操作简单实用性强；

3、可重复利用：本物理模型实验箱可根据模型实验边界条件要求进行单方向尺寸调整。同时适用于两大类模型：1)平面应变物理模型：2)三向物理模型。只需改变模型箱两角柱之间的距离即可实现，无需在实验类型改变后重新制作；因此，该模型箱的适用性强，同时也可重复的使用；