一种模拟高速冰岩碎屑体固-流转化运动的试验系统技术方案

本发明专利技术涉及一种，具体公开了一种模拟高速冰岩碎屑体固

【技术实现步骤摘要】
一种模拟高速冰岩碎屑体固
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流转化运动的试验系统


[0001]本专利技术属于土木工程
，尤其涉及一种模拟高速冰岩碎屑体固
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流转化运动的试验系统。

技术介绍

[0002]我国是一个多山且四季分明的国家，夏季时由于温度升高，青藏高海拔地区经常会由于冰川融化，使冰粒之间的粘结力下降，从而诱发冰岩碎屑体滚落的自然灾害，且这类自然灾害具有爆发频率高、无规律性、持续危害大的特点，严重威胁基础设施建设、人民生命财产安全。由于冰岩混合材料高速运动受冰岩碎屑体内部的剪切变形、速度分布及固
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流转化运动减阻的影响，所以开展高速冰岩碎屑体固
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流转化的运动减阻规律的研究，可为高速运动冰岩碎屑体运动规律及灾害防治提供理论支撑。
[0003]高速冰岩碎屑体固
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流转化的运动试验研究，能够从宏观层面上研究高速运动冰岩碎屑体内部的剪切变形特征、速度分布特征及固
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流转化运动减阻特征，进而研究碎屑体由“滑动”向“流动”转变的标志性特征规律，最终揭示高速冰岩碎屑体固
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流转化的运动减阻规律。
[0004]然而，现有的冰岩混合材料斜槽流滑实验模型装置系统比较单一，尤其无法从中获得到运动的碎屑体内部的剪切变形规律、速度分布的非线性或线性分布规律，以及对应的物料特征(包括级配、含冰率、运动速度、底板温度、融出水量等)，无法探明冰岩碎屑体从“固态滑动”到流态化运动的固
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流转化运动减阻规律。<br/>[0005]因此，为解决上述问题，就需要一种模拟高速冰岩碎屑体固
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流转化运动的试验系统。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种模拟高速冰岩碎屑体固
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流转化运动的试验系统，可进行不同温度、不同滑坡角度的冰岩碎屑体固
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流转化运动试验，以利于探明高速运动冰岩碎屑体内部的剪切变形特征、速度分布特征及固
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流转化运动减阻特征，进而研究碎屑体由“滑动”向“流动”转变的标志性特征规律，最终揭示高速冰岩碎屑体固
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流转化的运动减阻规律。
[0007]为实现上述目的，本专利技术特提供了一种模拟高速冰岩碎屑体固
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流转化运动的试验系统，该试验系统包括斜槽装置、变温装置、滑行装置、动力装置及升降装置；
[0008]所述斜槽装置包括水平设置的水平槽及倾斜设置的倾斜槽，所述倾斜槽的前端与水平槽的后端对接，且所述倾斜槽的底板连接有可改变其板面温度的变温装置；
[0009]所述滑行装置包括定位板及滑动设于定位板并用于盛放冰岩碎屑体的物料盒，所述定位板的前端与倾斜槽的后端对接，所述物料盒由动力装置驱动而沿定位板的长度方向滑动，所述物料盒的前端设有用于在其高速到达倾斜槽后端时自动打开的挡板；
[0010]所述倾斜槽及定位板的底部均由升降装置支撑并可通过升降装置调节离地高度。
[0011]作为对本专利技术技术方案的进一步改进，所述斜槽装置还包括用于接收滑落的冰岩碎屑体的平铺盒，所述平铺盒的后端与水平槽的前端对接。
[0012]作为对本专利技术技术方案的进一步改进，所述变温装置包括用于输送变温流体的输送管及用于调节变温流体温度的调节器，所述输送管部分铺设在倾斜槽的底板底部，且所述输送管进口端、出口端分别与调节器的输出端、输入端相连接。
[0013]作为对本专利技术技术方案的进一步改进，位于所述倾斜槽底部的输送管形成蛇形管结构。
[0014]作为对本专利技术技术方案的进一步改进，所述定位板上设有沿其长度方向设置的导向滑轨，所述物料盒的底部设有与导向滑轨配合的导向滑槽及用于在定位板上行走的滑动轮。
[0015]作为对本专利技术技术方案的进一步改进，所述动力装置包括至少一个固定在定位板上的气动压力机，所述气动压力机的导杆前端连接于物料盒后端。
[0016]作为对本专利技术技术方案的进一步改进，所述滑行装置还包括锁止组件，所述锁止组件包括锁定杆、移动套板、固定导杆、第一传力杆及第二传力杆；
[0017]所述锁定杆固定连接于挡板；所述移动套板固定连接于物料盒的左侧和/或右侧，所述固定导杆固定连接于定位板并与移动套板对应位于物料盒的左侧和/或右侧，所述移动套板上设有滑动套设于固定导杆的滑块；所述第一传力杆的中部转动连接在固定导杆的前部、后端转动连接于第二传力杆的前端，所述第二传力杆的后端转动连接于滑块；
[0018]所述移动套板随物料盒在固定导杆上同步移动，并通过第二传力杆驱使第一传力杆发生转动；所述第一传力杆的前部设有与锁定杆适配的卡槽，当所述锁定杆置入卡槽内时为锁止状态，当所述锁定杆因第一传力杆的转动而脱离卡槽时为释放状态。
[0019]作为对本专利技术技术方案的进一步改进，所述升降装置包括若干升降台架，所述升降台架的顶部连接于倾斜槽或定位板、底部连接有用于在地面上移动的移动座。
[0020]作为对本专利技术技术方案的进一步改进，该试验系统还包括粒子成像测速装置，所述粒子成像测速装置包括置于水平槽左右两侧的高速摄像机。
[0021]作为对本专利技术技术方案的进一步改进，所述冰岩碎屑体中混有便于高速摄像机追踪的染色剂。
[0022]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益技术效果：
[0023]本专利技术提供的一种模拟高速冰岩碎屑体固
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流转化运动的试验系统，结构简单、操作方法安全、试验结果可靠，可探明冰岩碎屑体固
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流转化运动的多项规律，其可用于研究运动的冰岩碎屑体内部的剪切变形规律，可用于研究速度分布的非线性或线性分布规律，可用于研究碎屑体由“滑动”向“流动”转变的标志性特征规律，可用于研究高速冰岩碎屑体固
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流转化的运动减阻规律。
[0024]本专利技术附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0025]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限定。
[0026]图1为本专利技术的结构示意图；
[0027]图2为本专利技术的滑行装置的结构示意图；
[0028]图3为本专利技术的输送管的结构示意图；
[0029]图4为本专利技术的锁定杆处于锁止状态时的结构示意图；
[0030]图5为本专利技术的锁定杆处于释放状态时的结构示意图。
具体实施方式
[0031]为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。
[0032]实施例一
[0033]如图1所示：本实施例提供了一种试验系统，其可模拟高速冰岩碎屑体固
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流转化运动，因此即为一种模拟高速冰岩碎屑体固
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流转化运动的试验系统。
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模拟高速冰岩碎屑体固
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流转化运动的试验系统，其特征在于：该试验系统包括斜槽装置、变温装置、滑行装置、动力装置及升降装置；所述斜槽装置包括水平设置的水平槽及倾斜设置的倾斜槽，所述倾斜槽的前端与水平槽的后端对接，且所述倾斜槽的底板连接有可改变其板面温度的变温装置；所述滑行装置包括定位板及滑动设于定位板并用于盛放冰岩碎屑体的物料盒，所述定位板的前端与倾斜槽的后端对接，所述物料盒由动力装置驱动而沿定位板的长度方向滑动，所述物料盒的前端设有用于在其高速到达倾斜槽后端时自动打开的挡板；所述倾斜槽及定位板的底部均由升降装置支撑并可通过升降装置调节离地高度。2.根据权利要求1所述的一种模拟高速冰岩碎屑体固
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流转化运动的试验系统，其特征在于：所述斜槽装置还包括用于接收滑落的冰岩碎屑体的平铺盒，所述平铺盒的后端与水平槽的前端对接。3.根据权利要求1所述的一种模拟高速冰岩碎屑体固
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流转化运动的试验系统，其特征在于：所述变温装置包括用于输送变温流体的输送管及用于调节变温流体温度的调节器，所述输送管部分铺设在倾斜槽的底板底部，且所述输送管进口端、出口端分别与调节器的输出端、输入端相连接。4.根据权利要求3所述的一种模拟高速冰岩碎屑体固
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流转化运动的试验系统，其特征在于：位于所述倾斜槽底部的输送管形成蛇形管结构。5.根据权利要求1所述的一种模拟高速冰岩碎屑体固
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流转化运动的试验系统，其特征在于：所述定位板上设有沿其长度方向设置的导向滑轨，所述物料盒的底部设有与导向滑轨配合的导向滑槽及用于在定位板上行走的滑动轮。6.根据权利要求1所述的一种模拟高速冰岩碎屑...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋宜祥，赵垲焱，李晓雷，孔令超，李彦奇，黄达，顾东明，曾彬，郑勇，杜立兵，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：