[发明专利]一种磁拟重力场环境静力触探物理模型试验装置和方法

摘要

本发明公开了一种磁拟重力场环境静力触探物理模型试验装置和方法，所述装置使用加载杆拉长了磁拟重力场与压力计和位移计的距离，降低了磁拟重力场对压力计和位移计的影响；同时也拉长了三相异步电动机与磁拟重力场的距离，降低了三相异步电动机对磁拟重力场的影响。本发明利用本发明装置可以开展不同重力场环境下黏性土、无黏性土等多种岩土材料静力触探模型试验，可模拟多种颗粒尺度、级配和加载速率条件；利用本发明装置可有效避免试验磁场环境对压力计等传感元件的影响，试验装置也充分考虑了对磁场的干扰效应，保证磁拟重力场的精度和试验结果的可靠性。

主权项

一种磁拟重力场环境静力触探物理模型试验装置，其特征在于：包括模型箱(1)、模型探头(4)和加载机构，模型箱(1)为透明有机玻璃材质的柱状箱体，模型探头(4)为下端收缩为尖锥的柱体结构；所述加载机构包括加载架(19)、三相异步电动机(12)、联轴器(13)、丝杠螺母机构、尼龙板(20)和加载杆(8)，加载架(19)和模型箱(1)作为固定参照，三相异步电动机(12)、联轴器(13)和丝杠螺母机构的螺母(14)均安装在加载架(19)台面上，加载架(19)台面位置水平，三相异步电动机(12)通过联轴器(13)驱动丝杠螺母机构的螺母(14)转动，带动丝杠螺母机构的丝杆(15)竖直移动，固定在丝杠(15)底端的法兰盘(16)下端与尼龙板(20)上端固定连接，尼龙板(20)下端与加载杆(8)上端通过压力计(17)连接，加载杆(8)下端与模型探头(4)上端固定连接，丝杠(15)、法兰盘(16)、尼龙板(20)、压力计(17)、加载杆(8)和模型探头(4)的中轴线在同一条竖直线上；通过位移计(18)检测尼龙板(20)下端相对加载架(19)台面的竖直移动距离，通过压力计(17)检测加载杆(8)传导给尼龙板(20)下端的压力；加载杆(8)的长度大于0.5m，三相异步电动机(12)距离模型探头(4)尖锥的距离始终大于1m，压力计(17)和位移计(18)距离模型探头(4)尖锥的距离始终大于0.5m；所述模型箱(1)用于装载试样(24)，设置在产生磁拟重力场的线圈内；模型探头(4)竖直贯入试样(24)，通过压力计(17)和位移计(18)测量贯入过程中模型探头(4)锥尖阻力和位移量。