[发明专利]一种固体球壳龟裂模拟试验装置

说明书

本发明提供一种固体球壳龟裂模拟试验装置，包括悬挂装置，所述悬挂装置上悬挂有支撑骨架，所述支撑骨架上均匀布设有若干注水管道，所述注水管道上均匀开设有注水孔，若干所述注水管道之间充分填充有若干材料包裹形成材料包裹层，所述材料包裹内设有以氧化钙为主要材料的热膨胀材料，在所述材料包裹层外铺设有固体球壳模型材料层，所述固体球壳模拟材料层为预制固体球壳层，制作材料包括水泥、黏土、石灰粉、橡胶粉和石蜡，养护达到一定强度，本发明提供了一种可视效果明显，安全性能好，制作简单，操作方便的固体球壳龟裂模拟试验装置。

技术领域

本发明涉及岩石力学试验设备技术领域，具体为一种固体球壳龟裂模拟试验装置。

背景技术

龟裂是一个力学系统以能量最小、路径最短原理形成多边形裂纹的临界自组织现象。固体球壳破裂行为的研究，可能对于解释板块构造和大陆裂解有重要的指导意义。目前还没有可以模拟固体球壳在内部温度上升扩容膨胀作用下产生表面龟裂现象的装置，基于上述问题本案由此而生。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种可视效果明显，安全性能好，制作简单，操作方便的固体球壳龟裂模拟试验装置，解决了上述背景技术中提出的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种固体球壳龟裂模拟试验装置，包括悬挂装置，所述悬挂装置上悬挂有骨架，所述骨架上均匀布设有若干注水管道，所述注水管道上均匀开设有出水孔，若干所述注水管道之间填充有若干材料包裹形成材料包裹层，所述材料包裹内设有热膨胀材料，在所述材料包裹层外铺设预制丁基橡胶层，在所述丁基橡胶层外铺设有固体球壳模拟材料层，所述固体球壳模拟材料层的制作材料包括水泥、石灰粉、黏土和石蜡。

进一步的，所述悬挂装置包括两个间隔设置的三角形支架，两个三角形支架之间环绕有钢绞线。

进一步的，所述骨架由支架与钢绞线搭建而成。

进一步的，所述材料包裹由无纺布制成。

进一步的，所述材料包裹外包裹有耐膨胀的耐热橡胶，定位固定在注水管道之间。

进一步的，所述注水管道的进水端和出水端均设有水量观测窗口及流量限制阀。

进一步的，所述固体球壳模拟材料层的上端和下端均预留有小孔。

（三）有益效果

本发明提供了一种固体球壳龟裂模拟试验装置。具备以下有益效果：

1、本发明不需要外部任何的约束和加载，只是通过材料本身的化学反应，实现了固体球壳内部的热与膨胀共同作用形成的固体球壳表层龟裂现象整体试验装置可清晰显示固体球壳龟裂裂缝。

2、整体安全性好，制作简单。

3、整体试验装置可清晰显示固体球壳表面龟裂裂缝，可视性好。

附图说明

图1为本发明一种地壳龟裂模拟实验装置的结构示意图。

标注说明：1、支架；2、注水管道；3、材料包裹层；4、固体球壳模拟材料层；5、悬挂装置；6、水量观察窗口及流量限制阀；7、三角形支架。

具体实施方式

参照图1对本发明一种地壳龟裂模拟实验装置的实施例作进一步说明。