申请/专利权人：石家庄铁道大学

申请日：2021-09-22

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN113720870B

主分类号：G01N25/00

分类号：G01N25/00;G01B11/16;G01N33/24

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2021.12.17#实质审查的生效;2021.11.30#公开

摘要：本发明提供了一种用于研究冻土局部变形特征的测验装置及测验方法，属于实验设备技术领域，包括温度调节箱体、底板、试样筒、补水板体、顶板、压力单元、数据处理单元以及图像采集单元。本发明提供的用于研究冻土局部变形特征的测验装置及测验方法，可以实时追踪冻土的局部变形。有效解决了原始PIV技术在冻土试验中的应用无法应用。提出的试样纹理构建方法有效增强冻土的表面纹理特征，降低了冰水相变导致的灰度相关性误差，使得PIV方法得以应用于冻土测试；解决了传统实验仅能获取试样总变形量，无法获取局部变形量的缺陷；实现了荷载作用下，定量角度的冻胀过程解耦合分析。将温度场、水分场和位移场解耦合，实现了影响冻胀的各因素的分别量化。

主权项：1.一种用于研究冻土局部变形特征的测验装置，其特征在于，包括：温度调节箱体，用于维持恒定的实验环境；试样筒，设置在温度调节箱体内，所述试样筒的侧壁上设置有沿试样筒长度方向设置的测量刻度尺，所述试样筒的侧壁上设置有多个用于测量试样数据的感应单元的小孔，多个所述感应单元沿试样筒的高度方向依次间隔布置；底板，设置在所述温度调节箱体内部，且位于所述试样筒的底部，所述底板内部还设置有用于维持试样的温度变化的第一温控结构；补水板体，附着设置在所述底板上方，且位于所述试样筒靠近所述底板的端部，所述补水板体内部还设置有与补水系统相互管路连通的补水管道；顶板，设置在所述试样筒内，位于试样筒的顶部处，且覆盖在试样筒内的试样顶部，用于将试样压紧在补水板体与顶板之间的区域，所述顶板的内部还也设置有用于维持试样的温度变化的第二温控结构；压力单元，设置在所述温度调节箱体内部，所述压力单元的驱动端位于所述顶板的上方，用于通过所述顶板对所述试样筒内部的试样施加压力；图像采集单元，设置在所述试样筒的侧面，用于监测试样的变形；数据处理单元，与所述图像采集单元电性连接，且与所述试样筒上的多个感应单元均电性连接，用于接收图像采集单元与感应单元采集的信号并处理；所述第一温控结构为设置在底板内部的蛇形通道，所述第二温控结构也为设置在顶板内部的蛇形通道，所述蛇形通道均与外部冷浴装置管路连通；所述感应单元包括温度传感器和水分传感器；所述温度传感器设有多个，各所述温度传感器沿所述试样筒的长度方向依次间隔设置，且各所述温度传感器在所述试样筒的外壁上呈螺旋状分布；所述水分传感器设有多个，各所述水分传感器沿所述试样筒的长度方向依次间隔设置，且各所述水分传感器在所述试样筒的外壁上呈螺旋状分布；所述试样筒的内壁与所述补水板体之间还设置有密封垫圈，所述密封垫圈套设在所述补水板体的周圈，所述补水板体的周圈上还设置有容纳凹槽；所述顶板采用双层板结构，所述双层板结构包括底部板及顶部板；所述底部板的顶面上加工有蛇形的沟槽，所述顶部板盖设在所述底部板上，所述顶部板与所述底部板通过螺钉连接，所述顶部板上还设有用于将蛇形通道与外部连通的连通孔，所述顶部板与所述底部板之间设有橡胶密封圈；所述试样筒的底部铺设有用于防止试样制备时土颗粒堵塞补水孔的透水板。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 石家庄铁道大学 用于研究冻土局部变形特征的测验装置及测验方法

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