[實用新型]三維應變模擬試驗臺

有效

• 申請號: 201320169332.3
• 申請日: 2013-04-08
• 公開（公告）號: CN203191220U
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 崔景昆;王同杰;高永格;李盟;劉瑞峰;石春宇;豐云雷;游小偉;顧亞東;李旭寧
• 申請（專利權）人: 河北工程大學
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 邯鄲市久天專利事務所 13117
• 代理人: 薛建鐸

技術領域

本實用新型涉及一種應變模擬試驗臺，特別是一種三維應變模擬試驗臺，適用于開展地下工程應力應變的相似模擬試驗，如地表沉降，井下煤倉、巷道、硐室等應變的相似模擬試驗。

背景技術

目前，現有的應變模擬試驗臺多為平面試驗臺，在進行地下工程應力應變的相似模擬試驗時，一般只能對平面試驗模型進行應力應變模擬試驗，不適合對能夠模擬三維應力狀態下的立體試驗模型進行應力應變模擬試驗，因此，現有的平面應變模擬試驗臺不能全方位地進行地下工程應力應變的模擬試驗。

實用新型內容

本實用新型的目的是：設計一種三維應變模擬試驗臺，該試驗臺適合對能夠模擬三維應力狀態下的立體試驗模型進行應力應變模擬試驗，能夠全方位地進行地下工程應力應變的模擬試驗。

本實用新型的目的可以通過下述技術方案來實現：

本三維應變模擬試驗臺，包括試驗模型臺架、加載系統和數據采集系統，所述數據采集系統包括應力應變盒、位移計和數據采集儀，其特征是：所述試驗模型臺架由試驗臺框架和可拆卸箱體組成，所述加載系統由4根側向加強筋、蓋板、若干組枕木和若干臺可讀數式千斤頂組成；試驗臺框架為四方體形框架，試驗臺框架的頂部中間位置有2根相互平行的支撐頂梁，試驗臺框架的下部有框架底板，可拆卸箱體通過螺栓固定在試驗臺框架下部的框架底板上，4根側向加強筋分別通過4組拆裝連接件安裝在試驗臺框架四周側面中部的上、下兩邊之間，可拆卸箱體內盛裝有立體試驗模型，蓋板蓋在立體試驗模型的上部，每組枕木由2塊枕木平行設置構成，若干組枕木彼此交錯放置壘成枕木墊層，若干臺可讀數式千斤頂均勻布置于枕木墊層的最上層一組枕木上，若干臺可讀數式千斤頂的立柱頂在試驗臺框架的2根支撐頂梁上，所述應力應變盒埋設在立體試驗模型材料的內部，所述位移計架設在立體試驗模型內的模擬空腔的內支架上，應力應變盒和位移計的輸出端均與數據采集儀相連接，數據采集儀與計算機相連接。

本實用新型所述可拆卸箱體由若干層模型槽體構成，每層模型槽體是由4根槽鋼圍成四方體形槽，并用螺栓連接構成，若干層模型槽體之間通過螺栓相互連接在一起。

本實用新型的每組拆裝連接件都由加強筋卡槽和加強筋插板構成，4個加強筋卡槽分別設置在試驗臺框架四周側面的上邊中部位置，4個加強筋插板分別設置在試驗臺框架四周側面的下邊中部與4個加強筋卡槽相對應的位置，4根側向加強筋的下端分別插裝在4個加強筋插板內，4根側向加強筋的上端分別卡在4個加強筋卡槽內。

本實用新型所述應力應變盒為用于檢測立體試驗模型內部壓應力變化的傳感器；所述位移計包括若干徑向位移計和若干軸向位移計，其均為用于檢測立體試驗模型實時位移的位移傳感器。

本實用新型所述數據采集系統還包括有視頻攝像頭，視頻攝像頭安裝在立體試驗模型內的模擬空腔的內支架上，視頻攝像頭的輸出端與計算機相連接。

本實用新型所述可讀數式千斤頂共有4～8臺。

本實用新型的優點是：1）該三維應變模擬試驗臺為立體試驗臺，非常適合對能夠模擬三維應力狀態下的立體試驗模型進行應力應變模擬試驗，且能夠更直觀的觀測到試驗模型在試驗過程中的破壞情況，故能夠全方位三維模擬地下工程的受力及應變情況，有效地彌補了現有平面應變模擬試驗臺的不足；2）該三維應變模擬試驗臺盛裝立體試驗模型的箱體為可拆卸式，在試驗過程中便于試驗模型的構筑和加速試驗模型晾干；3）該三維應變模擬試驗臺不僅增加了加載強度，而且可以施加均勻載荷，克服了現有平面應變模擬試驗臺加載不穩定、不能持續加載等問題；4）在應力應變模擬試驗過程中，不僅能夠采集立體試驗模型變形時的應變和位移數據，還能夠采集其視頻數據，數據采集全面且方式靈活。

附圖說明

圖1是本實用新型的立體結構示意圖；

圖2是蓋板的立體結構示意圖；

圖3是每層模型槽體的立體結構示意圖；

圖4是蓋板、3組枕木彼此交錯放置壘成的枕木墊層和4臺可讀數式千斤頂加載在第一種立體試驗模型上時的結構示意圖；

圖5是蓋板、3組枕木彼此交錯放置壘成的枕木墊層和4臺可讀數式千斤頂加載在第二種立體試驗模型上時的結構示意圖。

圖中：12、模擬空腔；13、預設口；17、內支架。

具體實施方式