CN109541174A - 一种模拟海底滑坡的透明土变形可视化系统 - Google Patents

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周航
刘汉龙
丁选明
肖杨
孔纲强
仉文岗
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    • G01N33/24—Earth materials
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications

Abstract

发明提供模拟海底滑坡的透明土变形可视化系统。该系统包括透明模型试验箱、模型模板、CCD相机和激光发射器。所述透明模型试验箱包括矩形箱体和密封盖。所述密封盖可将矩形箱体的上端敞口封堵。所述密封盖上设置有抽真空阀门。所述模型模板整体为板状结构。所述模型模板与矩形箱体的内壁合围出透明土空间。所述透明土空间内布置有透明土坡体。所述CCD相机和激光发射器布置在矩形箱体外侧。该系统能够观测滑坡过程，结构简单，单次试验所耗人力、物力较少。

Description

一种模拟海底滑坡的透明土变形可视化系统
技术领域
本发明涉及海洋工程地质技术领域，特别涉及一种模拟海底滑坡的透明土变形可视化系统。
背景技术
近年来，海洋资源的开发利用日益引起各国的高度重视。然而不良地质灾害区域发生的海底滑坡严重危害海洋油气开发平台、油气管线和海底电缆等设施。开展海底滑坡的动态特性与运动规律研究，是评估预测该类地质灾害的基础工作。我国海洋资源开发尚属于较粗放阶段，建设能力与技术装备较低，对恶劣海域更缺乏设计和施工经验，因此迫切需求针对海底滑坡问题展开系统而深入的研究。
滑坡模型试验可以同时考虑多种复杂因素及复杂边界条件，是研究海底滑坡的一种常用手段。海底滑坡与陆地滑坡不同,它可以在坡度很缓的情况下发生。现有模拟试验不易操作，单次试验用时较长。对于海底滑坡的运移未能直观地反映。因此，亟需开发一种操作方便的模拟海底滑坡的变形可视化系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种模拟海底滑坡的透明土变形可视化系统，以解决现有技术中存在的问题。
为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种模拟海底滑坡的透明土变形可视化系统，包括透明模型试验箱、模型模板、CCD相机和激光发射器。
所述透明模型试验箱包括矩形箱体和密封盖。所述密封盖可将矩形箱体的上端敞口封堵。所述密封盖上设置有抽真空阀门。
所述模型模板整体为板状结构。所述模型模板包括平直板。所述平直板的板端向下弯折延伸出弧形板。所述平直板与弧形板平滑连接。所述平直板和弧形板的板面上均设置有孔洞。所述模型模板布置在矩形箱体的内腔中。所述模型模板与矩形箱体的内壁合围出透明土空间。所述透明土空间内布置有透明土坡体。
所述CCD相机和激光发射器布置在矩形箱体外侧。所述激光发射器布置在相对于透明土坡体坡面的一侧。所述CCD相机布置在激光发射器相邻一侧。
进一步，所述矩形箱体的侧壁上标记有网格线。
进一步，所述矩形箱体和密封盖通过若干螺栓相连。
本发明的技术效果是毋庸置疑的：
1.能够观测滑坡过程；
2.结构简单，单次试验所耗人力、物力较少；
3.操作步骤简单，实施方便，提高了试验效率。
附图说明
图1为系统结构示意图；
图2为系统加载示意图。
图中：透明模型试验箱1、矩形箱体101、密封盖102、抽真空阀门1021、模型模板2、平直板201、弧形板202、CCD相机3、激光发射器4、透明土坡体5、荷载施加装置6。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。
实施例1：
参见图1，本实施例公开一种模拟海底滑坡的透明土变形可视化系统，包括透明模型试验箱1、模型模板2、CCD相机3和激光发射器4。
所述透明模型试验箱1包括矩形箱体101和密封盖102。所述密封盖102可将矩形箱体101的上端敞口封堵。所述矩形箱体101和密封盖102通过螺栓相连。所述密封盖102上设置有抽真空阀门1021。所述矩形箱体101的侧壁上标记有网格线。
所述模型模板2整体为板状结构。所述模型模板2包括平直板201。所述平直板201的板端向下弯折延伸出弧形板202。所述平直板201与弧形板202平滑连接。所述平直板201和弧形板202的板面上均设置有孔洞。所述模型模板2布置在矩形箱体101的内腔中。所述模型模板2与矩形箱体101的内壁合围出透明土空间。所述透明土空间内布置有透明土坡体5。所述透明土坡体5与透明土空间的形状相适应。所述透明土坡体5的坡顶为平面，坡面为曲面。
所述CCD相机3和激光发射器4布置在矩形箱体101外侧。所述激光发射器4布置在相对于透明土坡体5坡面的一侧。所述CCD相机3布置在激光发射器4相邻一侧。
试验时，利用抽真空阀门1021对透明模型试验箱1的内腔抽真空，把透明土坡体5内的空气抽出。然后打开密封盖102，取出模型模板2。参见图2，利用荷载施加装置6对透明土坡体5的坡顶施加堆载，进行试验。

Claims (3)

1.一种模拟海底滑坡的透明土变形可视化系统，其特征在于：包括透明模型试验箱(1)、模型模板(2)、CCD相机(3)和激光发射器(4)；
所述透明模型试验箱(1)包括矩形箱体(101)和密封盖(102)；所述密封盖(102)可将矩形箱体(101)的上端敞口封堵；所述密封盖(102)上设置有抽真空阀门(1021)；
所述模型模板(2)整体为板状结构；所述模型模板(2)包括平直板(201)；所述平直板(201)的板端向下弯折延伸出弧形板(202)；所述平直板(201)与弧形板(202)平滑连接；所述平直板(201)和弧形板(202)的板面上均设置有孔洞；所述模型模板(2)布置在矩形箱体(101)的内腔中；所述模型模板(2)与矩形箱体(101)的内壁合围出透明土空间；所述透明土空间内布置有透明土坡体(5)；
所述CCD相机(3)和激光发射器(4)布置在矩形箱体(101)外侧；所述激光发射器(4)布置在相对于透明土坡体(5)坡面的一侧；所述CCD相机(3)布置在激光发射器(4)相邻一侧。
2.根据权利要求1所述的一种模拟海底滑坡的透明土变形可视化系统，其特征在于：所述矩形箱体(101)的侧壁上标记有网格线。
3.根据权利要求1所述的一种模拟海底滑坡的透明土变形可视化系统，其特征在于：所述矩形箱体(101)和密封盖(102)通过若干螺栓相连。
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