[发明专利]离心模型试验竖向大行程加荷装置及测试方法

权利要求书

1. 离心模型试验竖向大行程加荷装置，由模型箱、步进电机、齿轮、蜗轮蜗杆和荷重传感器组成，其特征在于，步进电机、齿轮和蜗轮蜗杆设置在模型箱的顶盖上表面，所述步进电机水平设置，涡轮轴采用滚珠丝杠，滚珠丝杠垂直穿过模型箱顶盖，模型箱顶盖的下方、涡轮轴的下端设有荷重传感器，所述步进电机转轴经齿轮减速后连接至蜗杆。

2. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述离心模型试验竖向大行程加荷装置还设有导向支座， 所述导向支座的两个导向轨垂直固定在模型箱顶盖的上表面，蜗轮轴的上端设有滑块，滑块和导向轨可滑动连接。

3. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述模型箱内设有模型。

4. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述离心模型试验竖向大行程加荷装置还设有控制系统，所述控制系统包括单片机，用于采集荷重传感器的数据，控制步进电机的加荷速率，以恒定加荷速率工作，在设定范围0.02-8mm/min内可调，无级变速。

5. 根据权利要求1所述的装置的离心模型试验竖向大行程加荷测试方法，其特征在于，步骤如下：

步骤1  确定需要模拟的竖向大行程加荷特征值，具体指加荷幅值、加荷速率，按离心模型试验相似率进行换算；

步骤2  制备模型，安装各部件，将电源线、传感器线通过离心机滑环连接至控制室内；

步骤3  启动电机，调整好涡轮轴和拉压力传感器的位置后关闭电机；

步骤4  在离心机高重力场下，设定好加荷速率，启动电机，驱动涡轮轴和拉压力传感器匀速运动，带动模型后，荷重传感器开始记录施加的竖向拉荷载，根据应变速率计算模型在荷载下的位移，得到荷载-位移曲线，直至试验结束。