[發明專利]超重力場試驗艙液位調節模擬裝置及模擬方法在審

申請號：	201810738107.4	申請日：	2018-07-06
公開（公告）號：	CN109030776A	公開（公告）日：	2018-12-18
發明（設計）人：	尹嬌妹;羅昭宇;蔣春梅;洪建忠;張建全;尹鵬	申請（專利權）人：	中國工程物理研究院總體工程研究所
主分類號：	G01N33/24	分類號：	G01N33/24
代理公司：	北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340	代理人：	楊春
地址：	621908***	國省代碼：	四川;51
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摘要：
搜索關鍵詞：	液位調節供液箱活塞桿筒體超重力場液位液壓缸推動模擬裝置上下移動試驗艙箱底板壓入循環往復運動向上移動向下移動液體回流低液位高度差高液位可循環連接桿模型箱液體量供液機室凈空排出存儲試驗
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【說明書】：

本發明公開了超重力場試驗艙液位調節模擬裝置及模擬方法，通過液壓缸推動供液箱的活塞桿做循環往復運動，供液箱里的液體被循環壓入或排出模型箱液位調節區域，使供液箱里的液體可循環利用，避免了液體直接排向艙外對機室及環境帶來的危害；供液箱底板高度低于模型箱底板高度，使液位形成高度差，實現最低液位為0時的調節需求；從超重力場g′的角度出發，設計供液箱筒體凈空尺寸與存儲的液體量，針對性的滿足不同g′下的液位調節需求；通過液壓缸推動連接桿上下移動，使活塞桿同步做上下移動：隨著活塞桿向下移動，筒體里的液體被壓入液位調節區域，實現高液位；隨著活塞桿向上移動，筒體里的液體回流至筒體，實現低液位，選擇合適的液位進行試驗。

技術領域

本發明屬于超重力場模擬技術領域，具體涉及超重力場試驗艙液位調節模擬裝置及模擬方法。

背景技術

在液體力作用下巖土顆粒發生運移形成管涌或漫頂潰決，導致壩體破壞，超重力場液位調節模擬裝置是一種應用于離心機試驗艙的液位模擬設備，通過在超重力場試驗環境下調節液位，觀測壩體縮尺模型在不同液位下的變化，從而揭示高壩潰決的機制與形成規律。

目前在超重力場下，液位升高實現手段是通過對試驗區域單獨供液體，具體做法是在地面上布置液體箱，利用旋轉接頭將液體箱里的液體傳輸至離心機試驗艙，實現試驗區域液位升高；或將液體箱布置在離心機轉臂上，液體箱里的液體利用轉臂轉動形成的離心力甩入試驗艙，實現試驗區域液位升高。對于液位的降低，采取直接排出試驗艙的方式。

傳統液位調節技術雖可升高、降低液位，但調節過程循環利用率差，進行多次試驗時，需多次加液體與多次排液體，液體箱需存儲多次試驗所需的液體量，存儲液體量大，難以進行多次循環試驗，并且液位降低的過程中，試驗艙排出的液體由于離心旋轉運動，易發生霧化現象，多次試驗時，排液體量過大，造成機室環境過于潮濕，危害機室設備。

為了解決以上問題我方研發出了一種超重力場試驗艙液位調節模擬裝置及模擬方法。

發明內容

本發明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種超重力場試驗艙液位調節模擬裝置及模擬方法。

本發明通過以下技術方案來實現上述目的：

超重力場試驗艙液位調節模擬裝置，包括：

用于存儲試驗用液體的供液箱；

模型箱，供液箱與模型箱通過連接管連通；

用于與供液箱連接，并可將供液箱內的液體通過連接管送入模型箱，或通過連接管將模型箱內的液體送入供液箱的液壓缸；

具體地，供液箱包括一上端設置有開口的筒體、活塞、活塞桿、連接桿，筒體的底部設置有第一供、排液口，活塞安裝在筒體內，活塞的上端連接活塞桿的下端，活塞桿的上端與連接桿連接，液壓缸的動力輸出端與連接桿連接。

具體地，模型箱包括箱體、壩體模型，壩體模型置于箱體內，并在箱體和壩體模型之間形成液位調節區域，位于液位調節區域的箱體底部設置有第二供、排液口，第一供、排液口和第二供、排液口通過連接管連通。

優選地，液壓缸為兩個，活塞桿與連接桿的中部連接，兩個液壓缸的動力輸出端分別與連接桿的兩端連接。

優選地，供液箱的底板高度低于模型箱的底板高度。