[发明专利]沿不同方向牵引砂土中预埋模型管线的试验系统

摘要

本发明公开一种沿不同方向牵引砂土中预埋模型管线的试验系统，包括模型箱主体、导向控制圆盘、模型管线、刚性连接杆、光滑滑轨、定位基座、电动机牵引装置、非轴向力传感器和位移传感器，模型箱主体内的土样采用落雨法制备，控制电动机牵引装置实现对砂土中预埋管线的多个定向牵引，通过非轴向力传感器和位移传感器得到平面应变条件下管土相互作用时的荷载位移曲线关系，在试验过程中用高清数码相机通过有机玻璃对试样进行局部拍照，并通过PIV图像处理技术，真实定量分析土体位移场及速度场的发展情况。本发明具有操作简便、功能多样、测试精度高的优点。

主权项

1.一种在砂土埋置条件下沿不同方向牵引预埋模型管线的实验系统，其特征在于，包括：模型箱主体，其前后面板采用透明有机玻璃；导向控制圆板，其安装于模型箱主体的背部，导向控制圆板中间设有一狭长矩形孔，所述导向控制圆板的周边均布设螺栓安装孔；模型管线，其位于模型箱主体内，通过刚性连接杆与定位基座相连；刚性连接杆，其两侧分别与模型管线和定位基座相连，中间连接非轴向传感器，并穿过导向控制圆板的狭长矩形孔；光滑滑轨，其安装在导向控制圆板的后侧，位于狭长矩形孔两侧，并与狭长矩形孔的长边方向平行；定位基座，其设置在光滑滑轨上，所述定位基座靠箱体内侧面中心设有螺纹圆孔以安装刚性连接杆；电动机牵引装置，其安装在所述导向控制圆板的后侧，位于所述光滑滑轨之间，牵引杆连接在定位基座的螺纹圆孔上，且牵引方向与光滑滑轨铺设方向平行；非轴向力传感器，其安装在所述刚性连接杆的中部，安装轴向与刚性连接杆轴向方向相同，测量力的方向与管线牵引方向相同，测量牵引管线施加的荷载；位移传感器，其安装在电动机牵引装置旁，一端固定在导向控制圆板上，另一端与定位基座相连，测量牵引管线施加的位移；所述模型箱主体内的土样采用落雨法制备，试样的相对密度通过落雨法下落高度控制，控制电动机牵引装置实现对砂土中预埋管线的多个定向牵引，通过非轴向力传感器和位移传感器得到平面应变条件下管土相互作用时的荷载位移曲线关系，在试验过程中用高清数码相机通过有机玻璃对试样进行局部拍照，并通过PIV图像处理技术，真实定量分析土体位移场及速度场的发展情况。