[發明專利]基于電磁線圈的巖土工程磁重力模型試驗裝置及方法

有效

• 申請號: 201310146326.0
• 申請日: 2013-04-24
• 公開（公告）號: CN103247208A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 周國慶;陳國舟;李瑞林;姜雄;趙曉東;李亭;張嘉睿
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G09B23/08
• 分類號: G09B23/08
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

1.基于電磁線圈的巖土工程磁重力模型試驗裝置，其特征在于：包括主試驗臺（15）、核心磁場發生器和核心試驗臺；

所述核心磁場發生器包括直流電源、均勻場線圈（1）和梯度場線圈，所述直流電源包括A直流電源（13A）和B直流電源（13B），所述梯度場線圈包括A梯度場線圈（2A）和B梯度場線圈（2B）；所述均勻場線圈（1）、A梯度場線圈（2A）和B梯度場線圈（2B）同軸固定，且A梯度場線圈（2A）和B梯度場線圈（2B）均套設在均勻場線圈（1）外、A梯度場線圈（2A）和B梯度場線圈（2B）在軸向上存在間隙；所述A直流電源（13A）與均勻場線圈（1）通過導線（14）電連接，所述B直流電源（13B）與A梯度場線圈（2A）和B梯度場線圈（2B）通過導線（14）電連接，通電時A梯度場線圈（2A）和B梯度場線圈（2B）具有大小相同、方向相反的電流場；

所述核心試驗臺包括模型臺（3）和加載底座（16），所述加載底座（16）固定在均勻場線圈（1）內側底部，所述模型臺（3）可在均勻場線圈（1）內部沿其軸向移動；

所述主試驗臺（15）包括試驗臺支架（8），所述核心磁場發生器和核心試驗臺均安裝在試驗臺支架（8）上。

2.根據權利要求1所述的基于電磁線圈的巖土工程磁重力模型試驗裝置，其特征在于：還包括恒溫冷浴（10），所述均勻場線圈（1）、A梯度場線圈（2A）和B梯度場線圈（2B）的內外層均環繞有與恒溫冷浴（10）相連的冷卻液管（9）并構成冷卻回路。

3.根據權利要求1所述的基于電磁線圈的巖土工程磁重力模型試驗裝置，其特征在于：所述模型臺（3）的移動范圍在加載底座（16）上端面和均勻場線圈（1）上端口之間。

4.根據權利要求1所述的基于電磁線圈的巖土工程磁重力模型試驗裝置，其特征在于：所述模型臺（3）為環氧樹脂材質的圓形平臺。

5.根據權利要求1所述的基于電磁線圈的巖土工程磁重力模型試驗裝置，其特征在于：所述核心試驗臺還包括相適配的導軌（4）以及滑塊（5），所述滑塊（5）安裝在導軌（4）上，所述模型臺（3）通過連桿（6）固定在滑塊（5）上。

6.根據權利要求1所述的基于電磁線圈的巖土工程磁重力模型試驗裝置，其特征在于：所述加載底座（16）的上端面與B梯度場線圈（2B）的上端口齊平。

7.根據權利要求1所述的基于電磁線圈的巖土工程磁重力模型試驗裝置，其特征在于：所述均勻場線圈（1）、A梯度場線圈（2A）和B梯度場線圈（2B）均以玻璃鋼材料作為骨架由銅導線纏繞而成。

8.根據權利要求1所述的基于電磁線圈的巖土工程磁重力模型試驗裝置，其特征在于：所述試驗臺支架（8）由四根豎向不銹鋼實心方管柱和三層橫向不銹鋼實心方管柱構成，其中四根豎向不銹鋼實心方管柱底端設置有支架底座（17），三層橫向不銹鋼實心方管柱由下至上依次為底層固定橫梁（18）、中層固定橫梁（7）和頂層固定橫梁（19），所述底層固定橫梁（18）用于固定均勻場線圈（1）、A梯度場線圈（2A）和加載底座（16），所述中層固定橫梁（7）用于固定均勻場線圈（1）和B梯度場線圈（2B），所述頂層固定橫梁（19）用于為核心試驗臺提供支撐。