[发明专利]同构造变形流体运聚过程物理模拟实验装置及实验方法

权利要求书

1.一种同构造变形流体运聚过程物理模拟实验装置，其特征在于，包括构造变形实验箱、构造变形控制装置和流体控制装置；所述构造变形实验箱安装在2500g鼓式离心机悬臂上的吊篮实验舱(21)内；所述构造变形控制装置包括沿竖直和水平方向运动的三角推板(11)，所述三角推板(11)为液压驱动；所述流体控制装置包括流体缸(27)，所述流体缸(27)内装有流体或塑性材料；所述流体控制装置还包括流体注入升降装置(25)、压力柱(26)和注入管(29)；所述流体缸(27)通过所述注入管(29)与构造变形实验箱的框架(16)上的注入口(24)连接。

2.根据权利要求1所述的同构造变形流体运聚过程物理模拟实验装置，其特征在于，还包括实验控制装置，所述实验控制装置包括用于控制流体和液压缸内液体注入的液压控制站(3)、流量计(4)和压力计(22)；离心机旋转轴上设有液体滑环(20)，离心机旋转臂上设有用于连接实验控制装置和所述液压缸的液压管路(23)。

3.根据权利要求1所述的同构造变形流体运聚过程物理模拟实验装置，其特征在于，所述构造变形控制装置包括升降装置(8)、升降滑块(10)和平移滑块(13)；所述升降装置(8)为液压驱动，所述升降滑块(10)和平移滑块(13)带动所述三角推板(11)对实验模型进行竖直和水平方向的拉伸和挤压。

4.根据权利要求1所述的同构造变形流体运聚过程物理模拟实验装置，其特征在于，所述构造变形实验箱包括框架(16)、底板(18)和模型支撑底板(19)；所述框架(16)上设有透明视窗(15)。

5.一种利用权利要求1所述的同构造变形流体运聚过程物理模拟实验装置的实验方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)在构造变形实验箱中铺设实验材料(17)，在注入管(29)内充注满流体或塑性材料；

(b)在一个所述吊篮实验舱(21)放置构造变形实验箱；在另一个所述吊篮实验舱(21)内放置与构造变形实验箱相等重量的配重，并封堵相关管路；

(c)开启离心机使运转加速度达到设定值；根据在所述控制台(1)中设定的流体或塑性材料的流速、流量和压力，将流体或塑性材料压入或吸出构造变形实验箱；

(d)停止相关设备，断开管路，取出构造变形实验箱。

6.根据权利要求5所述的利用同构造变形流体运聚过程物理模拟实验装置的实验方法，其特征在于，所述步骤(a)中在注入管(29)内充满流体和塑性材料，具体为：通过加料口(30)向流体缸(27)内注入流体或塑性材料，直至流体缸(27)上的气孔有流体或塑性材料溢出；通过控制台(1)控制流体注入升降装置(25)缓慢下降，直至流体或塑性材料从注入口(24)溢出。

7.根据权利要求6所述的利用同构造变形流体运聚过程物理模拟实验装置的实验方法，其特征在于，在所述步骤(c)中，设定注入速率为正数时进行塑性材料注入操作，注入速率为负数时进行塑性材料吸出操作。