单元的边缘孔8.1内，通过此连接方式控制试样托架9与岩样板8之间的水平错动。
[0043]边缘孔8.1是因为它设置在每一岩样板单元的一侧边缘，图5所示的是四块小的岩样板单元拼接成的一块大岩样板，第一卡头17.1、第二卡头17.3卡入到每块小岩样板的边缘孔8.1内，将两块小的岩样板单元拼接在一起。通过此连接方式控制试样托架9与岩样板8之间的水平错动。连接好后，岩样板单元组成的大岩样板就固定，不会水平错动了。岩样板之间不发生水平错动，那么上部托架单元9.1和螺纹孔8.3连接好后也不会发生水平错动。
[0044]四块小的岩样板单元拼接成大的岩样板，中间要预留一个大的圆的拼接孔8.2，是为了让螺旋杆10从中间穿过。
[0045]所述螺旋杆10为可伸缩的空心圆管，由第一节圆管10.1、第二节圆管10.2、第三节圆管10.3连接构成。
[0046]所述总线16与外部的供电线路之间连接有电压表、滑动变阻器。
[0047]螺旋杆10的伸缩功能、风叶轮11的固定，可通过伸缩机构18来实现。伸缩机构18由两端的两个连接片和中间的一根弹簧构成，两端的连接片连接在螺旋杆10的孔上。
[0048]所述第一节圆管10.1的上、下两孔处分别设置伸缩机构18，第二节圆管10.2的下孔处设置伸缩机构18。
[0049]在实验之前，螺旋杆10处于收缩状态，当岩样板8、试样托架9、以及岩样6全部放入后，先将第二节圆管10.2拉出，利用第二节圆管10.2下部的伸缩机构18，卡住第三节圆管10.3的上部的孔，然后将与第三节圆管10.3配套的风叶轮11从实验仪壳体2外部拿入到壳体内部，套在第三节圆管10.3上，再利用第二节圆管10.2下部的伸缩机构18，卡住风叶轮11，然后将第一节圆管10.1拉出，利用第一节圆管10.1下部的伸缩机构18，卡住第二节圆管10.2的上部的孔，并套上与第二节圆管10.2相应的风叶轮11，同时也可用第一节圆管10.1上部的伸缩机构18，卡住与第一节圆管10.1相应的风叶轮11。通过电机12带动螺旋杆10和风叶轮11定向转动。螺旋杆10下方接有电机12，通过调节电机12的功率，控制风叶轮11旋转的速率，从而控制风速的大小。
[0050]人工降雨系统的进水口 13与外接水龙头之间的管道上接有测水流速度的仪表，通过控制打开水龙头的大小，来控制水流流速，从而可以模拟小雨，中雨，大雨等几种常见多发的雨型。
[0051]光照系统的总线16与外部的供电线之间接有电压表和滑动变阻器，通过调节滑动变阻器，来调节光照系统内部的总电压，从而调节灯泡的明亮程度，得到不同的光强，模拟弱光，强光等多种情况。
[0052]人工降雨系统、光照系统、风力系统三者可以单独模拟，也可以是人工降雨系统和风力系统，光照系统和风力系统共同模拟，一起工作。完全符合自然界现实存在的情况。
【主权项】
1.一种模拟降雨、光照、风对库岸边坡岩石损伤机理的装置，包括人工降雨系统、光照系统、底座(3 )，其特征在于，底座(3 )设有排水口( 5 )，所述人工降雨系统包括多根水管(1 )，多根水管(1)相互联通，构成方形格栅结构，水管(1)上设有喷头(4)，其中一根水管端部设有进水口(13)，进水口(13)供人工降雨所需水进入，方形格栅结构的端部位置设有第一凹槽(7);所述光照系统包括方形格栅框架，方形格栅框架设有多根电线(14)，电线(14)上连接有灯泡(15)，多根电线(14)连接一根总线(16)，总线(16)用于连接外部的供电线路提供光照，方形格栅框架端部位置设有第二凹槽(7’ ); 底座(3)上设有实验仪壳体(2)，所述人工降雨系统、光照系统分别通过第一凹槽(7)、第二凹槽(7’)与实验仪壳体(2)装配；所述实验仪壳体(2)内设有试样托架(9)，岩样板(8 )置于试样托架(9 )上，在实验仪壳体(2 )中部安装有风叶轮(11 )，风叶轮(11)安装在螺旋杆(10 )上，螺旋杆(10 )连接电机(12 )。2.根据权利要求1所述一种模拟降雨、光照、风对库岸边坡岩石损伤机理的装置，其特征在于，所述多根水管(1)平行布置，每一根水管上安装有多个喷头(4)，多个喷头(4)交叉分布ο3.根据权利要求1所述一种模拟降雨、光照、风对库岸边坡岩石损伤机理的装置，其特征在于，所述多根电线(14)平行布置，每一根电线上安装多个灯泡(15)，多个灯泡(15)交叉分布。4.根据权利要求1所述一种模拟降雨、光照、风对库岸边坡岩石损伤机理的装置，其特征在于，所述试样托架(9)由上至下依次包括:上部托架单元(9.1)、中部托架单元(9.2)、下部托架单元(9.3)，所述上部托架单元(9.1)、下部托架单元(9.3)上均设有螺纹。5.根据权利要求1所述一种模拟降雨、光照、风对库岸边坡岩石损伤机理的装置，其特征在于，所述岩样板(8)包括多块面积相等的岩样板单元，每一块岩样板单元上设有螺纹孔(8.3)，岩样板(8)通过卡扣(17)和试样托架(9)连接，然后整体放入实验仪壳体(2)内。6.根据权利要求5所述一种模拟降雨、光照、风对库岸边坡岩石损伤机理的装置，其特征在于，所述卡扣(17)包括卡子本体(17.2)、固定螺杆(17.4)、螺帽(17.5)，卡子本体(17.2)两端分别固定连接第一卡头(17.1)、第二卡头(17.3)，具体连接方式为:卡扣(17)的第一卡头(17.1)朝下，卡子本体(17.2)朝上，卡入到岩样板单元的边缘孔(8.1)内，通过此连接方式控制试样托架(9)与岩样板(8)之间的水平错动；多块岩样板单元拼接成岩样板(8)，中间要预留拼接孔(8.2)，螺旋杆(10)从中间穿过。7.根据权利要求1所述一种模拟降雨、光照、风对库岸边坡岩石损伤机理的装置，其特征在于，所述螺旋杆(10)为可伸缩的空心圆管，由第一节圆管(10.1)、第二节圆管(10.2)、第三节圆管(10.3)连接构成。8.根据权利要求7所述一种模拟降雨、光照、风对库岸边坡岩石损伤机理的装置，其特征在于，所述第一节圆管(10.1)的上、下两孔处分别设置伸缩机构(18)，第二节圆管(10.2)的下孔处设置伸缩机构(18)。9.根据权利要求1所述一种模拟降雨、光照、风对库岸边坡岩石损伤机理的装置，其特征在于，所述总线(16)与外部的供电线路之间连接有电压表、滑动变阻器。10.采用如权利要求1~9所述任意一种模拟降雨、光照、风对库岸边坡岩石损伤机理的装置的模拟岩石损伤机理方法，其特征在于，通过调节电机(12)的功率，控制风叶轮(11)旋转的速率，从而控制风速的大小；人工降雨系统的进水口(13)与外接水龙头之间的管道上接有测水流速度的仪表，通过控制打开水龙头的大小，来控制水流流速，从而可以模拟小雨，中雨，大雨几种常见多发的雨型；光照系统的总线(16)与外部的供电线之间接有电压表、滑动变阻器，通过调节滑动变阻器，来调节光照系统内部的总电压，从而调节灯泡(15)的明亮程度，得到不同的光强，模拟弱光，强光多种情况；人工降雨系统、光照系统、风力系统三者可以单独模拟，或者是人工降雨系统和风力系统，光照系统和风力系统共同模拟完全符合自然界现实存在的情况。
【专利摘要】一种模拟降雨、光照、风对库岸边坡岩石损伤机理的装置及方法，包括人工降雨系统、光照系统、底座，底座设有排水口。底座上设有实验仪壳体，所述人工降雨系统、光照系统分别通过凹槽与实验仪壳体装配。所述实验仪壳体内设有试样托架，岩样板置于试样托架上，在实验仪壳体中部安装有风叶轮，风叶轮安装在螺旋杆上，螺旋杆连接电机。本发明不仅可以模拟降雨，还可以模拟光照和刮风这两种自然侵蚀对岩石的损伤，为岩石损伤机理研究提供了便利。
【IPC分类】G01N17/00
【公开号】CN105319157
【申请号】CN201510780429
【发明人】王瑞红, 徐春霖, 吴友银, 何建伟, 赖坡, 肖杰, 张永柱
【申请人】三峡大学
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年11月13日