技术特征：
1.一种复杂变刚度三维模型边界控制板，其特征在于，包括：滑槽；刚性边框，可滑动地安装于所述滑槽内，所述刚性边框设有两组，两组所述刚性边框分别从所述滑槽的两端伸出，两组所述刚性边框之间通过伸缩组件连接，所述伸缩组件的伸缩以改变两组所述刚性边框之间的距离；三维边界控制器，安装于所述刚性边框内，所述三维边界控制器设有两组，两组所述三维边界控制器分别安装于两组所述刚性边框内；位移杆，可移动地安装于所述三维边界控制器上，且多组所述位移杆在所述三维边界控制器上呈阵列分布；及薄膜，覆盖于所述位移杆上，所述位移杆相对所述三维边界控制器的起伏能够使所述薄膜形变形成三维边界。2.根据权利要求1所述的复杂变刚度三维模型边界控制板，其特征在于，所述伸缩组件包括两个螺杆及螺母套筒，两个所述螺杆分别与两组所述刚性边框连接，两个所述螺杆分别螺合于所述螺母套筒的两端，且两个所述螺杆的螺纹旋向相反。3.根据权利要求2所述的复杂变刚度三维模型边界控制板，其特征在于，所述伸缩组件还包括力臂杆，所述力臂杆与所述螺母套筒连接，且所述力臂杆伸出所述滑槽外。4.根据权利要求1所述的复杂变刚度三维模型边界控制板，其特征在于，所述三维边界控制器为柔性材料制成，所述三维边界控制器开设有供所述位移杆穿设的安装孔，所述安装孔的侧壁变形夹持所述位移杆。5.根据权利要求4所述的复杂变刚度三维模型边界控制板，其特征在于，所述三维边界控制器通过固定结构安装于所述刚性边框内，所述固定结构包括挤压板及连接组件，所述挤压板设置于所述三维边界控制器上，所述连接组件连接所述挤压板和所述刚性边框，所述挤压板配合所述刚性边框竖向夹持所述三维边界控制器，以使所述安装孔的侧壁向内变形夹持所述位移杆。6.根据权利要求5所述的复杂变刚度三维模型边界控制板，其特征在于，所述连接结构包括压紧螺栓、螺母及挤压垫片，所述压紧螺栓依次穿过所述刚性边框、所述三维边界控制器和所述挤压板，然后通过所述螺母锁紧固定，所述挤压垫片套设于所述压紧螺栓上，所述挤压垫片位于所述螺母和所述挤压板之间。7.根据权利要求1所述的复杂变刚度三维模型边界控制板，其特征在于，还包括刚度可控的边界体，所述边界体安装于位移杆上，所述薄膜覆盖于所述边界体上。8.根据权利要求1所述的复杂变刚度三维模型边界控制板，其特征在于，所述边界体为边界球或者边界块。9.根据权利要求1所述的复杂变刚度三维模型边界控制板，其特征在于，所述刚性边框远离所述滑槽的端部设有弹性摩阻垫。10.根据权利要求9所述的复杂变刚度三维模型边界控制板，其特征在于，所述弹性摩阻垫为橡胶条，所述薄膜为硅胶制成。
技术总结
本发明公开了一种复杂变刚度三维模型边界控制板，包括滑槽、刚性边框、三维边界控制器、位移杆及薄膜。刚性边框安装于滑槽内，两组刚性边框之间通过伸缩组件的伸缩，改变两组刚性边框之间的距离，三维边界控制器安装于刚性边框内，位移杆安装于三维边界控制器上，位移杆顶部安装刚度可变的小球或方片，薄膜覆盖于位移杆上，三维边界控制器控制位移杆的起伏，以产生具有特定刚度的三维复杂边界。上述复杂变刚度三维模型边界控制板，可以建立刚度可控的复杂三维加、卸载边界，可以制作具有复杂三维地形起伏的岩土相似模型，可以有效约束未固化前的相似材料变形，减少拆模过程中相似模型的损伤，降低模型制备过程中对相似模型的扰动和破坏。和破坏。和破坏。
技术研发人员：苏培东 贾荣谷 杜立兵 杨纬卿 邱鹏 李有贵 安兴玲 宋宜祥 冯世春 王学祥 王忠伟 戚宗轲 张剑波
受保护的技术使用者：中铁西北科学研究院有限公司 云南建投第一勘察设计有限公司
技术研发日：2022.09.01
技术公布日：2022/11/22