一种模拟管道损伤诱发地陷及修复的离心模型试验装置

    公开(公告)号:CN118243514B

    公开(公告)日:2024-10-08

    申请号:CN202311680677.X

    申请日:2023-12-08

    申请人: 浙江大学

    摘要: 本发明公开了一种模拟管道损伤诱发地陷及修复的离心模型试验装置,属于土木工程领域。该模型装置包括模型箱体、半管道模型、数据采集系统、伺服控制系统、管道损伤/补强模拟系统和非开挖注浆修复模拟系统。本发明能够模拟不同横截面管道上部任意位置破损口渗流;通过管道损伤/补强模拟系统,实现规则形状截面管道损伤演化及补强模拟;设计非开挖注浆修复模拟系统模拟管道损伤注浆法修复过程;采用潜水泵‑三向阀联动装置实现水位调控;本发明提供的离心模型试验装置利用离心超重力物理模拟试验的缩尺效应和缩时效应,再现真实应力水平下管道损伤演化诱发地陷灾变与修复过程。

    超重力二维岩体模型实验装置及方法

    公开(公告)号:CN109682688B

    公开(公告)日:2019-10-22

    申请号:CN201910033257.X

    申请日:2019-01-14

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: G01N3/12 G01N3/06

    摘要: 本发明公开了一种超重力二维岩体模型实验装置及方法,该装置包括控制中枢、地面油源、离心机、岩石加载箱、图像观测装置和配重块;岩石加载箱包括反力箱架、片状岩石试样、围压油囊、刚性轴压压头和轴压油囊;本发明利用N倍超重力环境进行1/N倍的岩体缩尺模型实验,大大提高了模型实验的相似性;岩体模型为薄片状,且侧板透明,可以直接图像观测试样侧面上的形变和开裂等,相比传统贴应变片和位移传感器的单点测量方式,监测密度大大提高,成本大大降低,统筹难度也大大降低;采用一体式液压油囊提供高压,岩石试样无需进行胶套密封,方便观测;且对装置的密封性要求也大大降低。

    超重力二维岩体模型实验装置及方法

    公开(公告)号:CN109682688A

    公开(公告)日:2019-04-26

    申请号:CN201910033257.X

    申请日:2019-01-14

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: G01N3/12 G01N3/06

    摘要: 本发明公开了一种超重力二维岩体模型实验装置及方法,该装置包括控制中枢、地面油源、离心机、岩石加载箱、图像观测装置和配重块;岩石加载箱包括反力箱架、片状岩石试样、围压油囊、刚性轴压压头和轴压油囊;本发明利用N倍超重力环境进行1/N倍的岩体缩尺模型实验,大大提高了模型实验的相似性;岩体模型为薄片状,且侧板透明,可以直接图像观测试样侧面上的形变和开裂等,相比传统贴应变片和位移传感器的单点测量方式,监测密度大大提高,成本大大降低,统筹难度也大大降低;采用一体式液压油囊提供高压,岩石试样无需进行胶套密封,方便观测;且对装置的密封性要求也大大降低。

    一种用于模拟滑坡诱发堰塞体堵江的离心模型试验装置和方法

    公开(公告)号:CN115825384A

    公开(公告)日:2023-03-21

    申请号:CN202211393046.5

    申请日:2022-11-08

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: G01N33/24 E02B1/02

    摘要: 本发明公开了一种用于模拟滑坡诱发堰塞体堵江的超重力离心模拟试验装置和方法,属于土木工程领域。其主体结构包括包括伺服控制系统、监测传感系统、模型箱箱体、以及安装在模型箱箱体内的河道模型、边坡滑动模型;河道模型与边坡滑动模型铰接,边坡滑动模型的高度不低于边坡滑动模型的高度;伺服控制系统用于控制河道模型的水动力条件和边坡滑动模型的滑坡动力条件,监测传感系统用于获取试验参数。本发明利用土工离心模型试验在Ng超重力场的缩尺和缩时效应,采用流量精确控制装置模拟堰塞体堆积河道内的水力条件,利用可调节支撑杠与滑轨控制滑坡高度与滑坡的倾斜角,以此来控制滑坡速度,再现真实应力水平下滑坡堵塞河道形成堰塞坝的全过程。

    一种用于离心超重力环境的流量精确控制装置及方法

    公开(公告)号:CN113909005B

    公开(公告)日:2022-08-23

    申请号:CN202111073380.8

    申请日:2021-09-14

    申请人: 浙江大学

    摘要: 本发明公开了一种用于离心超重力环境的流量精确控制装置及方法,该装置包括控制中枢、供油模块、传感器模块、执行模块和离心机;控制中枢和供油模块部署在常重力环境中,传感器模块和执行模块部署在超重力环境中;本发明通过传感器采集模型箱的液位信息、伺服作动器的活塞位置信息以及模型箱的供水流量信息,并处理信息数据,通过对分油器的控制实现对伺服作动器的控制,采用双泵组流量主动互补减弱往复式水泵的流量脉动,最终实现流量的精确控制,为再现百米级岩土体演变与灾变提供稳定的试验条件与工程指导。

    一种用于模拟受损无压管道诱发地面塌陷的离心模型试验装置

    公开(公告)号:CN113049773B

    公开(公告)日:2022-01-25

    申请号:CN202110168635.2

    申请日:2021-02-07

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: G01N33/24

    摘要: 本发明公开了一种用于模拟受损无压管道诱发地面塌陷的离心模型试验装置,包括底座,以及安装在底座上的下部储水箱和上部模型箱、水泵、伺服控制系统、浊度仪和高速相机;模型箱包括两个透水板、模拟受损的管道、透明视窗、用于测量水位的孔压传感器、用于监测地基土内部孔隙水压力的孔压传感器、激光位移传感器;储水箱呈凸字型,包括透水板、泥水收集漏斗和流量计;本发明利用离心机试验技术在Ng超重力场下土工模型的缩尺和缩时效应,能够再现真实应力水平作用下,受损无压管道诱发地面塌陷发生、演变的过程。

    一种异重流体的超重力流场模拟实验装置及方法

    公开(公告)号:CN109506883B

    公开(公告)日:2020-07-10

    申请号:CN201811436529.2

    申请日:2018-11-28

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: G01M10/00

    摘要: 本发明公开了一种异重流体的超重力流场模拟实验装置及方法。模拟实验腔内初始时刻充满较重流体,通过第一流体注入装置向实验腔内注入染色较轻流体,并利用流场‑浓度场监测系统进行实时观测和数据传输;经过混合的染色流体最终停留在实验腔顶部。单次实验之后,向实验腔底部逐渐注入较重流体,直至实验腔顶部的混合染色流体全部经溢流管流入溢流箱,此时模拟实验腔内的流体回归到初始状态,并可以进行下一次实验。该发明可以利用超重力环境进行异重流体对流的相似模拟实验,大幅度提高模拟实验的相似性,并且可以在一次离心旋转周期内进行多参数组合实验,实验速度快,成本低,监测密度高、精度高、范围大。

    一种用于离心机的渗透侵蚀试验装置

    公开(公告)号:CN110987750A

    公开(公告)日:2020-04-10

    申请号:CN201911075432.8

    申请日:2019-11-06

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: G01N15/08 G01N17/00

    摘要: 本发明提供了一种用于离心机的渗透侵蚀试验装置,该装置包括安装底座、固定在安装底座上的丝杆升降台、下游水箱、多个一维土柱筒和离心泵、以及固定安装在丝杆升降台上的上游水箱;下游水箱、多个一维土柱筒、离心泵和上游水箱通过管路连接;每个安装一维土柱筒的支路上分别设置有电动球阀;上游水箱出水口接至土柱筒进水口的管路中设置有温控模块和流量计。本发明通过设置丝杆升降台、离心泵和溢流槽,实现离心机环境下的水位升降和循环稳定,同时利用超重力的增重效应,用砝码和传力杆,实现了离心机环境下土样加压;通过电子换热片,有效解决了水温控制问题,从而能够在土工离心机环境下进行对渗透侵蚀作用的超重力效应试验研究。

    一种超重力多雨强边坡降雨模拟装置

    公开(公告)号:CN110057998A

    公开(公告)日:2019-07-26

    申请号:CN201910274174.X

    申请日:2019-04-07

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: G01N33/24

    摘要: 本发明涉及岩土试验技术,旨在提供一种超重力多雨强边坡降雨模拟装置。包括安装在超重力离心机上的模型箱,在模型箱中设有边坡模型和降雨系统,后者包括相对于边坡模型表面布置的若干组喷嘴;每组喷嘴均由空气雾化喷嘴、圆形雾化喷嘴和方形雾化喷嘴组成,且三个喷嘴以其对称中心构成三角形的方式布局;每种喷嘴按其类型分别接至三根输水支管,在各输水支管上设有电控阀门。本发明解决了现有超重力试验中降雨强度无法大范围调节的问题,并兼顾了超重力试验对雨滴粒径以及降雨均匀性等方面的要求。

    一种模拟管道损伤诱发地陷及修复的离心模型试验装置

    公开(公告)号:CN118243514A

    公开(公告)日:2024-06-25

    申请号:CN202311680677.X

    申请日:2023-12-08

    申请人: 浙江大学

    摘要: 本发明公开了一种模拟管道损伤诱发地陷及修复的离心模型试验装置,属于土木工程领域。该模型装置包括模型箱体、半管道模型、数据采集系统、伺服控制系统、管道损伤/补强模拟系统和非开挖注浆修复模拟系统。本发明能够模拟不同横截面管道上部任意位置破损口渗流;通过管道损伤/补强模拟系统,实现规则形状截面管道损伤演化及补强模拟;设计非开挖注浆修复模拟系统模拟管道损伤注浆法修复过程;采用潜水泵‑三向阀联动装置实现水位调控;本发明提供的离心模型试验装置利用离心超重力物理模拟试验的缩尺效应和缩时效应,再现真实应力水平下管道损伤演化诱发地陷灾变与修复过程。