[01611655]一种可调控的泥石流多点冲击电磁试验装置

1.课题来源与背景 我国中西部地区泥石流灾害频发,造成人民生命财产损失相当严重。泥石流冲击力由浆体动压力和大石块撞击力两部分组成,而对泥石流防治工程结构而言,后者是其损坏的最主要原因,所以对泥石流大石块冲击力和数据获取的研究是很有必要的。 目前,泥石流研究中冲击力数据的获取主要有野外实则和室内物理模型试验两种方式。前者主要是通过在防治结构上安装冲击力传感器获取相关数据,但泥石流发生的时间,大石块对防治结构冲击位置和角度都不确定,因此大石块冲击力数据的获取难度相当大;后者主要是通过建造斜面冲击试验台架,并定制若干个实心铁球作为冲击物,利用铁球从斜槽滚下产生的动能来实现冲击。但该试验装置存在冲击力不足,冲击角度和位置不确定,冲击范围有限,冲击点单一,试验与实际情况偏差较大,操作不便,试验装置笨重且成本高等问题。因此,开发一种冲击位置和角度可调控,能实现多点冲击的铁球模拟大石块冲击室内模型试验装置是研究人员亟待解决的问题之一。 2.技术原理及性能指标 本发明为可调控的泥石流多点冲击电磁试验装,包括钢框架、自动顶升装置、电磁弹射装置、自动起吊装置和铁球,钢框架由钢柱和钢梁组成结构可靠且稳定的支撑体系;自动顶升装置采用千斤顶原理;电磁弹射装置采用电磁轨道炮原理,电磁轨道炮由两条平行的导轨组成,铁球夹在两条导轨之间,两轨接入电源,电流经一导轨流向铁球再流向另一导轨产生强磁场,磁场与电流相互作用,产生强大的洛伦兹力将铁球以极高的速度弹射出去。 3.技术的创造性与先进性 本发明通过钢框架中钢梁和电磁弹射装置位置的调整能够模拟不同冲击点和角度的大石块对防治结构冲击的过程,电磁弹射装置产生洛伦兹力,可调整铁球的冲击力度实现模拟不同冲击力冲击过程,准确模拟各种冲击情况,最大限度还原泥石流发生时大石块对防治结构冲击过程,为泥石流防治研究提供可靠的依据;试验装置构造简洁实用,使用效率高,操作方便。 4.技术的成熟度,适用范围和安全性 现已成熟掌握本成果,广泛适用于泥石流室内试验。试验装置构造简洁实用,使用效率高,操作方便。 5.应用情况及存在的问题 装置动力源有待研究。本专利受限于客观条件限制,尚处于设备购买阶段。 6.历年获奖情况 无