一种流固耦合相似材料物理模拟试验台架的制作方法

本实用新型涉及试验台设备技术领域，具体为一种流固耦合相似材料物理模拟试验台架。

背景技术：

地下流固耦合理论涉及固体力学、渗流力学、构造地质、地球物理、岩石力学、地下工程等学科 ,其研究与应用已涉及到了水力水电工程的渗流与控制、水库诱发地震、矿井突水及地下水资源的利用等领域 。岩体与地下流体的耦合作用十分复杂, 一般包括物理化学效应 、温度效应和表面分子力的影响等 。若仅限于从宏观的角度考察岩体与流体的力学耦合作用 ,则一方面 ,地下流体对岩体施以静水和动水压力( 孔隙压力), 两种压力作用的结果可能使岩体发生劈裂、剪切变形和位移 ,在裂隙和断层区域还有可能改变岩体间原本稳定的受力环境 ,引起大范围失稳; 另一方面,因其应力、变形状态的改变,岩体的孔隙度和结构面的连通性有可能发生变化, 从而对地下流体的运移产生影响。由于其复杂性，因而对地下流固耦合作用机制的研究，建立物理试验模型是必要的。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种流固耦合相似材料物理模拟试验台架，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种流固耦合相似材料物理模拟试验台架，包括箱体，所述箱体为中空的长方体结构，所述箱体包括第一面、第二面、第三面、第四面、底面，所述第一面设置在箱体左侧面，所述第二面设置在箱体一侧面，所述第三面设置在箱体右侧面，所述第四面设置在箱体另一侧面，所述底面设置在箱体下端，所述箱体内设置有隔离板，所述隔离板下方设置水箱，所述第一面一侧和第三面一侧均设置有可移动挡板。

优选的，所述第一面、第二面、第三面、第四面材料为高强度有机玻璃，且所述第三面和第二面交界处设置有刻度线。

优选的，所述底面尺寸为4m×3m。

优选的，所述第一面（2）的尺寸为3.5m×3m，第二面（3）的尺寸为3.5m×4m，第三面（4）的尺寸为3.5m×3m，第四面（5）的尺寸为3.5m×4m

优选的，所述隔离板材料为高强度镁合金，且所述隔离板上设置有圆形渗水孔，隔离板与底面平行设置。

优选的，所述第四面设置有用于穿测量头的圆形监测数据线布置孔，监测数据线布置孔为9个。

优选的，所述可移动挡板材料为高强度有机玻璃，且所述可移动挡板材料尺寸为3.5m×0.15m。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过在箱体内设置隔离板，以及在隔离板上设置渗水孔，通过隔离板的设置将箱体下方作为水箱，使得试验台架的结构更为简单实用。箱体两侧设置可移动挡板，有利于材料填加后的夯实及材料开挖的实施。同时在第三面设置刻度线也减少了试验台架的零部件。材料的选择及结构的搭配，使试验台架的结构简单、减少了加工制造的成本，更具有实用性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的第四面示意图；

图3为本实用新型的第三面示意图。

图中：1-箱体，2-第一面，3-第二面，4-第三面，5-第四面，6-底面，7-刻度线，8-隔离板，9-圆形渗水孔，10-水箱，11-监测数据线布置孔，12-可移动挡板，13-进出水孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图，本实用新型提供的一种实施例：一种流固耦合相似材料物理模拟试验台架，包括箱体1，所述箱体1为中空的长方体结构，所述箱体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设置在箱体1左侧面，所述第二面3设置在箱体1一侧面，所述第三面4设置在箱体1右侧面，所述第四面4设置在箱体1另一侧面，所述底面6设置在箱体1下端，所述箱体1内设置有隔离板8，所述隔离板8下方设置水箱10，所述第一面2一侧和第三面4一侧均设置有可移动挡板12。所述第一面2的尺寸为3.5m×3m，第二面3的尺寸为3.5m×4m，第三面4的尺寸为3.5m×3m，第四面5的尺寸为3.5m×4m。所述第一面2、第二面3、第三面4、第四面5的材料为高强度有机玻璃，且所述第三面4和第二面3交界处设置有刻度线7。所述底面6尺寸为4m×3m，且所述底面6上设置有进出水孔13。所述隔离板8材料为高强度镁合金，且所述隔离板8上设置有圆形渗水孔9，隔离板8与底面6平行设置。所述第四面5设置有用于穿测量头的圆形监测数据线布置孔11，监测数据线布置孔11为9个。所述可移动挡板12材料为高强度有机玻璃，尺寸为3.5m×0.15m。

实施例：埋设测量头，可移动挡板下拉关闭，将试验用的流固耦合材料搅拌好，分层铺设、夯实，随着填料过程的推进，填充至需要的位置高度，将测量头穿过监测数据线布置孔11并埋在指定位置，将流固耦合材料晾干。开挖前的准备，通过进出水孔13向水箱10内加水，将流固偶和材料浸泡饱和，测量开挖前的各项数据。试验进行时，可移动挡板上拉打开，通过可移动挡板打开空间进行洞口开挖步骤模拟，测量头时时测量数据。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。