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专利号: 2022112275103
申请人: 长江大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-17
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种多诱发因素共同作用下的黄土滑坡模拟装置,其特征在于,包括:

坡体容器;

水作用模拟组件,包括供水容器和多个出水模拟组件,每个所述出水模拟组件均包括模拟进水口和模拟出水口,所述模拟进水口连通于所述供水容器,所述模拟出水口连通于所述坡体容器;

地震模拟组件,包括固定底座、旋转驱动部和输出部,所述旋转驱动部包括固定端和旋转端,所述固定端连接于所述固定底座,所述输出部连接于所述旋转端,所述输出部和所述旋转端的旋转轴线间隔设置,所述输出部连接于所述坡体容器;

其中,所述出水模拟组件包括水蚀模拟组件,所述水蚀模拟组件包括第一水泵、水分流器、多个地上水模拟导管和多个地下水模拟导管,所述第一水泵的进水口为所述模拟进水口,所述第一水泵的进水口连通所述供水容器,所述水分流器包括分流进水口和多个分流出水口,所述分流进水口连通所述第一水泵的出水口,所述地上水模拟导管和所述地下水模拟导管的进水口分别连通多个所述分流出水口,所述地上水模拟导管和所述地下水模拟导管的出水口均为所述模拟出水口,所述地上水模拟导管的出水口用于延伸至所述坡体容器内的土壤的上方,所述地下水模拟出水口用于延伸至所述坡体容器内的土壤的内部;

所述出水模拟组件包括降水模拟组件,所述降水模拟组件包括第二水泵、降水导管和撒头,所述第二水泵的进水口为所述模拟进水口,所述第二水泵的进水口连通所述供水容器,所述第二水泵的出水口连通所述降水导管的一端,所述撒头包括积水容器、多个分流水管和多个锥形漏斗,所述降水导管的另一端延伸至所述积水容器内,多个所述分流水管均位于所述积水容器内,多个所述分流水管的一端均连通所述降水导管的另一端,多个所述分流水管的另一端分别向所述积水容器底部的不同区域延伸,多个所述锥形漏斗的大端均连通于所述积水容器的底部,所述锥形漏斗的小端为所述模拟出水口;

所述水作用模拟组件还包括水位控制组件,所述水位控制组件包括抽水装置、进水管、压水装置、排水管和两个过滤隔膜,所述抽水装置的进水端连通所述供水容器,所述抽水装置的出水端连通所述进水管的一端,所述进水管的另一端连通所述坡体容器,所述压水装置的出水端连通所述供水容器,所述压水装置的进水端连通所述排水管的一端,所述排水管的另一端连通所述坡体容器,两个所述过滤隔膜分别设置于所述进水管和所述排水管的另一端;

所述出水模拟组件还包括侧蚀模拟组件,所述侧蚀模拟组件包括旋转发动机、转子和叶片,所述旋转发动机的固定端连接于所述坡体容器,所述发动机的输出端连接于所述转子,所述转子连接于所述叶片;

其中,所述输出部为圆柱体,所述输出部的一端连接于所述旋转驱动部,所述输出部的轴线和所述旋转驱动部的转动轴线间隔且平行,所述输出部的转动轴线平行于水平平面,所述地震模拟组件还包括第一运动分解部,所述第一运动分解部包括第一套环和第一驱动杆,所述第一套环为腰形环,所述第一套环套设于所述驱动部,所述第一驱动杆的一端连接于所述第一套环,所述第一驱动杆的另一端连接于所述坡体容器;

所述地震模拟组件还包括第二运动分解部,所述第二运动分解部包括第二套环和第二驱动杆,所述第二套环为腰形环,所述第二套环套设于所述驱动部,所述第二驱动杆的一端连接于所述第二套环,所述第二驱动杆的另一端连接于所述坡体容器,所述第二套环的长度方向和所述第一套环的长度方向垂直;

所述地震模拟组件还包括缓冲组件,所述缓冲组件包括缓冲弹簧、滚轮、支撑轴和润滑珠,所述缓冲弹簧的一端连接于所述坡体容器,所述缓冲弹簧的另一端连接所述支撑轴,所述滚轮可转动地套设于所述支撑轴外,所述滚轮和所述支撑轴之间活动设置所述润滑珠。

2.根据权利要求1所述的多诱发因素共同作用下的黄土滑坡模拟装置,其特征在于,所述坡体容器包括前坡体容器、后坡体容器、两个高度调节装置、支撑底板和推力装置;

所述前坡体容器包括前坡体底板、两个前坡体侧板和前坡体挡板,两个所述前坡体侧板分别垂直地连接于所述前坡体底板宽度方向上的两边,所述前坡体挡板连接于所述前坡体长度方向上的一边,所述前坡体挡板同时连接于两个所述前坡体侧板的两边;

所述后坡体容器包括后坡体底板和两个后坡体侧板,所述后坡体底板长度方向上的一边转动连接于所述后坡体底板长度方向上的另一边,两个所述后坡体侧板分别垂直地连接于所述后坡体底板宽度方向上的两边,两个所述后坡体底板相背离的两个表面分别活动抵接于两个所述前坡体底板相向的两个表面;

两个所述高度调节装置的一端分别连接于所述前坡体底板和后坡体底板,两个所述高度调节装置的另一端均连接于所述支撑底板;

所述支撑底板连接于所述输出部;

所述推力装置包括推力支撑部、加压装置、推力杆和压力板,所述推力支撑部连接于所述后坡体容器背离所述前坡体容器的一端,所述加压装置包括加压固定端和加压伸缩端,所述加压固定端连接于所述推力支撑部,所述加压伸缩端朝向所述后坡体容器并连接于所述推力杆的一端,所述加压伸缩端的伸缩方向平行于所述后坡体底板,所述推力杆的另一端连接所述压力板,所述压力板垂直于所述加压伸缩端的伸缩方向。

3.根据权利要求2所述的多诱发因素共同作用下的黄土滑坡模拟装置,其特征在于,还包括监控组件,所述监控组件包括水压传感器、推力传感器、孔隙水压力传感器、土压力传感器和多个摄像机,所述水压传感器连接于所述前坡体容器内的底部,所述推力传感器连接于所述推力杆,所述孔隙水压力传感器和所述土压力传感器均设置于所述后坡体容器内,用于埋设于土壤中,多个摄像机的拍摄方向均朝向所述坡体容器。