一種流固耦合相似材料物理模擬試驗臺架的制作方法

本實用新型涉及試驗臺設備技術領域，具體為一種流固耦合相似材料物理模擬試驗臺架。

背景技術：

地下流固耦合理論涉及固體力學、滲流力學、構造地質、地球物理、巖石力學、地下工程等學科 ,其研究與應用已涉及到了水力水電工程的滲流與控制、水庫誘發地震、礦井突水及地下水資源的利用等領域 。巖體與地下流體的耦合作用十分復雜, 一般包括物理化學效應 、溫度效應和表面分子力的影響等 。若僅限于從宏觀的角度考察巖體與流體的力學耦合作用 ,則一方面 ,地下流體對巖體施以靜水和動水壓力( 孔隙壓力), 兩種壓力作用的結果可能使巖體發生劈裂、剪切變形和位移 ,在裂隙和斷層區域還有可能改變巖體間原本穩定的受力環境 ,引起大范圍失穩; 另一方面,因其應力、變形狀態的改變,巖體的孔隙度和結構面的連通性有可能發生變化, 從而對地下流體的運移產生影響。由于其復雜性，因而對地下流固耦合作用機制的研究，建立物理試驗模型是必要的。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種流固耦合相似材料物理模擬試驗臺架，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：一種流固耦合相似材料物理模擬試驗臺架，包括箱體，所述箱體為中空的長方體結構，所述箱體包括第一面、第二面、第三面、第四面、底面，所述第一面設置在箱體左側面，所述第二面設置在箱體一側面，所述第三面設置在箱體右側面，所述第四面設置在箱體另一側面，所述底面設置在箱體下端，所述箱體內設置有隔離板，所述隔離板下方設置水箱，所述第一面一側和第三面一側均設置有可移動擋板。

優選的，所述第一面、第二面、第三面、第四面材料為高強度有機玻璃，且所述第三面和第二面交界處設置有刻度線。

優選的，所述底面尺寸為4m×3m。

優選的，所述第一面（2）的尺寸為3.5m×3m，第二面（3）的尺寸為3.5m×4m，第三面（4）的尺寸為3.5m×3m，第四面（5）的尺寸為3.5m×4m

優選的，所述隔離板材料為高強度鎂合金，且所述隔離板上設置有圓形滲水孔，隔離板與底面平行設置。

優選的，所述第四面設置有用于穿測量頭的圓形監測數據線布置孔，監測數據線布置孔為9個。

優選的，所述可移動擋板材料為高強度有機玻璃，且所述可移動擋板材料尺寸為3.5m×0.15m。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：本實用新型通過在箱體內設置隔離板，以及在隔離板上設置滲水孔，通過隔離板的設置將箱體下方作為水箱，使得試驗臺架的結構更為簡單實用。箱體兩側設置可移動擋板，有利于材料填加后的夯實及材料開挖的實施。同時在第三面設置刻度線也減少了試驗臺架的零部件。材料的選擇及結構的搭配，使試驗臺架的結構簡單、減少了加工制造的成本，更具有實用性。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為本實用新型的第四面示意圖；

圖3為本實用新型的第三面示意圖。

圖中：1-箱體，2-第一面，3-第二面，4-第三面，5-第四面，6-底面，7-刻度線，8-隔離板，9-圓形滲水孔，10-水箱，11-監測數據線布置孔，12-可移動擋板，13-進出水孔。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

請參閱圖，本實用新型提供的一種實施例：一種流固耦合相似材料物理模擬試驗臺架，包括箱體1，所述箱體1為中空的長方體結構，所述箱體1包括第一面2、第二面3、第三面4、第四面5、底面6，所述第一面2設置在箱體1左側面，所述第二面3設置在箱體1一側面，所述第三面4設置在箱體1右側面，所述第四面4設置在箱體1另一側面，所述底面6設置在箱體1下端，所述箱體1內設置有隔離板8，所述隔離板8下方設置水箱10，所述第一面2一側和第三面4一側均設置有可移動擋板12。所述第一面2的尺寸為3.5m×3m，第二面3的尺寸為3.5m×4m，第三面4的尺寸為3.5m×3m，第四面5的尺寸為3.5m×4m。所述第一面2、第二面3、第三面4、第四面5的材料為高強度有機玻璃，且所述第三面4和第二面3交界處設置有刻度線7。所述底面6尺寸為4m×3m，且所述底面6上設置有進出水孔13。所述隔離板8材料為高強度鎂合金，且所述隔離板8上設置有圓形滲水孔9，隔離板8與底面6平行設置。所述第四面5設置有用于穿測量頭的圓形監測數據線布置孔11，監測數據線布置孔11為9個。所述可移動擋板12材料為高強度有機玻璃，尺寸為3.5m×0.15m。

實施例：埋設測量頭，可移動擋板下拉關閉，將試驗用的流固耦合材料攪拌好，分層鋪設、夯實，隨著填料過程的推進，填充至需要的位置高度，將測量頭穿過監測數據線布置孔11并埋在指定位置，將流固耦合材料晾干。開挖前的準備，通過進出水孔13向水箱10內加水，將流固偶和材料浸泡飽和，測量開挖前的各項數據。試驗進行時，可移動擋板上拉打開，通過可移動擋板打開空間進行洞口開挖步驟模擬，測量頭時時測量數據。

對于本領域技術人員而言，顯然本實用新型不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本實用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本實用新型。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實用新型的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本實用新型內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。