CN112051287B - 模拟边坡动态失稳过程的可视化试验系统及试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模拟边坡动态失稳过程的可视化试验系统及试验方法，可视化试验系统包括CT扫描系统、振动试验系统、液压动力系统、图像采集系统和数字控制系统；CT扫描系统包括铁垫，铁垫上对称且相向设置有两个竖直机架，两个竖直机架的内侧面分别滑动连接有面阵探测器和X射线发射机；振动试验系统包括试验模型箱、边坡模型和振动台；振动台安装在铁垫上方，试验模型箱置于振动台上，边坡模型位于试验模型箱内；液压动力系统与振动台连接；铁垫的两侧对称设有图像采集系统；数字控制系统与液压动力系统通讯连接，控制液压动力系统的动力输出。本发明的试验系统及试验方法可以模拟边坡动态失稳的全过程，获取动态扰动过程中边坡内部高清CT图像。

Description

模拟边坡动态失稳过程的可视化试验系统及试验方法

技术领域

本发明涉及环境地质工程和岩土工程技术领域，尤其涉及模拟边坡动态失稳过程的可视化试验系统及试验方法。

背景技术

我国多山地、多地震的地理、地质条件不可避免地带来了大量和地震作用有关的边坡问题。随着国民经济的持续发展和基础设施的逐渐完善，大型水利水电工程、高速公路铁路、露天采场等建在强震区，对天然斜坡以及工程斜坡提出了更高的要求；尤其是西部地区活动构造发育、地震频发，地震的发生不仅会造成大量的人员伤亡和财产损失，同时也诱发大量的次生地质灾害。就2008 年汶川地震而言，据不完全统计，诱发了大量的滑坡、泥石流等灾害，达到1 万多处，给国家和人民造成严重损失。

振动荷载是工程中难以消除的一种外部应力源，振动荷载的产生来源主要是地震和爆破，露天矿开采过程中远场爆破应力波的影响也可等效为地震波。在振动荷载作用下，边坡所处环境发生变化，导致内部岩体结构面压力出现增减特征，甚至出现张开滑移、抗滑力陡降现象，同时也将影响组成单元的裂纹闭合和扩展等机制。这些无法用传统连续介质力学理论解释和分析的新特征科学现象，通常采用室内试验进行机理研究。因此，通过给边坡模型施加现场监测的实际振动波形或等效的正弦波、三角波、方波等波形扰动，对边坡模型连续无损扫描和直观图像监测，实现边振动边扫描，对边坡动力扰动全过程进行数字化和边坡内部结构变形进行可视化表征具有重大现实意义。

振动台模型试验在可控情况下能在一定程度上再现边坡的地震响应过程，可以较直观地监测边坡土体响应特性和动态失稳破坏模式，也为数值模拟结果的验证提供了依据。然而，现有振动台试验局限于肉眼观察地质体表面的破坏滑移模式，无法打开边坡动态失稳破坏的黑箱，无法对其内部结构变化全过程做到实时的可视化探测。在公开号为CN106872130 B，名称为一种振动试验系统的发明专利中，其振动试验系统能够适应不同规模的震动试验需求，但是功能过于匮乏，振动台只能实现一个方向的震动，且只能局限于肉眼观察其破坏滑移模式，无法对其内部结构变化的全过程进行实时的观测。

伴随着工业CT的发展，边坡动力扰动全过程数字化和可视化表征成为可能，而技术关键在于研发与工业CT机配套模拟边坡可视化动态失稳过程的试验系统及方法。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明旨在提供一种模拟边坡动态失稳过程的可视化试验系统及试验方法，运用基于面阵探测器高能X射线工业CT技术与高速摄像机技术手段，不仅可直观监测边坡土体响应特性和失稳破坏模式，还能实时获取动态扰动过程中边坡内部高清CT 图像，对边坡进行三维重构进而获知振动荷载作用下边坡的失稳演变过程，实现边坡动态失稳全过程的可视化和数字化表征，有助于揭示边坡在地震作用下的动态失稳机制，为地震滑坡预测以及边坡工程的抗震设计提供依据。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

模拟边坡动态失稳过程的可视化试验系统，其特征在于：包括CT扫描系统、振动试验系统、液压动力系统、图像采集系统和数字控制系统；

所述CT扫描系统包括竖直机架、面阵探测器、X射线发射机、转台和铁垫，所述铁垫上对称且相向设置有两个竖直机架，其中一个竖直机架的内侧面滑动连接有面阵探测器，另外一个竖直机架的内侧面滑动连接有X射线发射机；所述转台安装在所述铁垫上，且位于两个所述竖直机架之间；

所述振动试验系统包括试验模型箱、边坡模型和振动台；所述振动台安装在所述转台上，所述试验模型箱置于所述振动台上，所述边坡模型位于所述试验模型箱内；

所述液压动力系统与所述振动台连接，为所述振动台提供振动所需的动力；

所述铁垫的两侧对称设有图像采集系统，实时采集试验模型箱内的图像；所述数字控制系统与所述液压动力系统通讯连接，控制所述液压动力系统的动力输出。

进一步的，每个所述竖直机架的内侧均安装有传动轨道槽，所述面阵探测器和X射线发射机分别安装在与其对应的传动轨道槽上；每个所述竖直机架的侧面均等间距的设有若干吊装孔；

所述X射线发射机的中心位置处设有X射线发射孔。

进一步的，所述转台包括转台上部、转台下部和连接件，所述转台下部固定安装在所述铁垫上，所述转台上部通过所述连接件与所述转台下部转动连接。

进一步的，所述振动台包括振动台面、铰接头、振动缸活塞、振动缸、振动缸盖和振动台底座，所述振动台底座安装在所述转台上部的上表面，所述振动台底座上通过铰接头活动连接有多个振动缸，每个所述振动缸的端部均设有振动缸盖；

所述振动缸活塞位于所述振动缸内，其端部贯穿所述振动缸盖，且多个所述振动缸活塞的端部通过铰接头活动连接有振动台面。

进一步的，所述液压动力系统包括连接油管、拖链、导槽、油源、电液伺服阀、油源分配器和显示仪表，所述铁垫上设有导槽，所述导槽内设有与其相匹配的拖链，所述油源通过连接油管与各个振动缸连接，

所述连接油管上还设有电液伺服阀和油源分配器；所述油源上还设有显示仪表。

进一步的，所述数字控制系统包括桌子、计算机、用于控制所述电液伺服阀的控制器以及连接线路，所述计算机放置在所述桌子上，所述计算机与所述控制器之间通过连接线路连接，所述控制器与所述电液伺服阀通讯连接。

进一步的，所述试验模型箱包括模型箱框架、钢化玻璃挡板和隔震材料，所述模型箱框架的前后两侧面为开口结构，所述开口结构处可拆卸安装有钢化玻璃挡板，所述模型箱框架的内部左侧和右侧设有隔震材料。

进一步的，所述图像采集系统包括高速摄像机、三角支架和云台，所述三角支架上设有云台，所述高速摄像机位于所述云台上方。

进一步的，模拟边坡动态失稳过程的可视化试验系统的试验方法，其特征在于，包括以下步骤，

S1：制备边坡模型；

S2：将边坡模型安装在试验模型箱中，试验模型箱固定在振动台上；

S3：检查模拟边坡动态失稳过程的可视化试验系统连接情况；

S4：启动X射线发射机，X射线发射机出束，面阵探测器接收信号；

S5：在计算机上选择输入现场监测的实际振动波形或施加等效的正弦波、三角波、方波等波形；

S6：计算机通过控制器对液压动力系统进行控制，从而带动振动台相应的进行振动；

S7：在振动台振动的同时，转台带动振动台旋转，X射线发射机对边坡模型进行CT扫描并将数据反馈给计算机，图像采集系统实时获取动态扰动过程中边坡内部CT 图像；

S8：振动结束后，X射线发射机停止出束，各系统停止工作；关闭X射线发射机，拆除边坡模型，结束一组试验；

S9：重复步骤S1-S8，进行多组实验；

S10：所有检测任务完成后，等待X射线发射机散热后，关闭X射线发射机电源，断开除计算机外其他各分系统开关；

S11：对试验数据进行分析处理，获取振动荷载下边坡动态失稳演变信息，实现边坡变形失稳全过程的可视化和数字化表征

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明的改进之处在于，

1、本发明中基于工业CT和高速摄像机技术手段对边坡失稳过程进行模拟，不仅可以满足大部分试验规模要求，同时CT扫描系统、振动系统、液压动力系统、图像采集系统、数字控制系统的运转，丰富了试验所得数据，提高了试验质量。

2、本发明中模拟边坡动态失稳过程的可视化试验系统及试验方法不仅可直观监测边坡土体响应特性和失稳破坏模式，还能实时获取动态扰动过程中边坡内部高清CT 图像，对边坡进行三维重构进而获知振动荷载作用下边坡的失稳演变过程，实现边坡动态失稳全过程的可视化和数字化表征，有助于揭示边坡在地震作用下的动态失稳机制，为地震滑坡预测以及边坡工程的抗震设计提供依据。

3、本发明中振动系统将振动缸及振动缸活塞分为三组，根据计算机输入的波形分别控制X、Y、Z三个方向的振动频率幅度和加速度，X、Y、Z三个方向平行作业，实现6自由度振动试验，相对于单方向水平振动或垂直振动可更加精准模拟现场振动效应。

5、本发明中模拟边坡动态失稳过程的可视化试验系统中的振动系统包括试验模型箱，模型箱框架、钢化玻璃挡板、隔震材料共同构成试验模型箱，边坡模型置于试验模型箱内部，模型箱采用高强度低密度透明的航空玻璃材料制成，既能为边坡动态失稳模拟提供比较真实的试验环境，还能保证试验过程可视化。

6、本发明中模拟边坡动态失稳过程的可视化试验系统的试验方法给出了模型箱制备以及CT扫描开始到CT扫描结束全部具体操作，能够对边坡进行三维重构、损伤演化描述与损伤变量分析，实现边坡变形动态失稳全过程的模拟。

附图说明

图1为本发明可视化试验系统结构示意图；

图2为本发明可视化试验系统正视图；

图3为本发明可视化试验系统侧视图；

图4为本发明可视化试验系统俯视图；

图5为本发明的振动台结构示意图；

图6为本发明的竖直机架结构示意图；

图7为本发明的试验模型箱结构示意图；

图8为本发明的图像采集系统结构示意图。

其中：1-竖直机架，101-传动轨道槽，102-吊装孔，2-面阵探测器，3-X射线发射机，301-X射线发射孔，4-转台，401-转台上部，402-转台下部，403-连接件，5-铁垫，6-试验模型箱，601-模型箱框架，602-钢化玻璃挡板，603-隔振材料，7-边坡模型，8-振动台，801-振动台面，802-铰接头，803-振动缸活塞，804-振动缸，805-振动缸盖，806-振动台底座，9-连接油管，10-拖链，11-导槽，12-油源，13-电液伺服阀，14-油源分配器，15-显示仪表，16-桌子，17-计算机，18-控制器，19-连接线路，20-高速摄像机，21-三角支架，22-云台。

具体实施方式

为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的描述。

参照附图1-8所示的模拟边坡动态失稳过程的可视化试验系统，包括CT扫描系统、振动试验系统、液压动力系统、图像采集系统和数字控制系统；

所述CT扫描系统包括竖直机架1、面阵探测器2、X射线发射机3、转台4和铁垫5，所述铁垫5为长方体状的厚铁垫，所述铁垫5的两端均焊接固定有竖直机架1，所述竖直机架1为C型结构，且两个所述竖直机架1相向设置，每个所述竖直机架1的内侧面上均安装有传动轨道槽101，位于左侧竖直机架1上的传动轨道槽101上安装有面阵探测器2，所述面阵探测器2可沿着所述传动轨道槽101上下移动，位于右侧竖直机架1上的传动轨道槽101上安装有X射线发射机3，所述X射线发射机3也可沿着所述传动轨道槽101上下移动；每个所述竖直机架1的前侧面均等间距的设有若干吊装孔102，两个所述竖直机架1上的吊装孔102相互对应，所述吊装孔102用于竖直机架1在安装调试阶段的吊装，同时在保证竖直机架1强度的基础上还可以减小试验系统整体的重量；所述X射线发射机3的中心位置处设有X射线发射孔301，所述X射线发射机3通过X射线发射孔301发射出来的的X射线可被面阵探测器2吸收。

进一步的，所述铁垫5上还设有转台4，所述转台4包括转台上部401、转台下部402和连接件403，所述转台上部401和所述转台下部402均为圆柱形结构，且所述转台上部401的截面面积大于所述转台下部402的截面面积，所述转台上部401的圆心与所述转台下部402的圆心处于同一垂线上；所述转台上部401与所述转台下部402之间通过连接件403连接，所述转台下部402固定安装在所述铁垫5上，所述转台下部402与所述连接件403之间也为固定连接，工作过程中不发生旋转，所述转台下部402与所述转台上部401之间采用高精度蜗轮蜗杆结构，所述转台下部402内置交流伺服电机，驱动转台上部401沿着其圆心360度任意转动，交流伺服电机驱动确保转动速度及精度；所述连接件403上设有圆光栅尺，可进行位置反馈，实现旋转的伺服控制。

进一步的，所述振动试验系统包括试验模型箱6、边坡模型7和振动台8；所述边坡模型7安装在所述试验模型箱6内；所述试验模型箱6 包括长方体结构的模型箱框架601、所述模型箱框架601的前后两侧面以及顶面为开口结构，所述前侧面和后侧面的开口结构处可拆卸安装有钢化玻璃挡板602；所述模型箱框架601的内部左侧和右侧设有隔震材料603。所述模型箱框架601采用高强度低密度透明的航空玻璃材料制成，航空玻璃不但具有优异的光学性能、热塑和加工性能、抗老化性，而且具有比重小、高力学强度、抗压抗拉性能突出等特点，相比较金属材料而言，在满足功能需求下改善了X射线穿过时射线能量衰减情况，透明材料也实现了对边坡变形破坏的可视化。所述钢化玻璃挡板602采用与所述试验模型箱6相同的材质，模型箱框架601的前侧面和后侧面采用开口结构，配合模型箱框架601顶面的开口结构，实现边坡模型7的快速安装和拆下；所述模型箱框架601的内部左侧和右侧加衬隔震材料603，隔震材料603选用高密度泡沫板作为吸波材料，减小地震波在边界的反射。

所述试验模型箱6安装在所述振动台8上，所述振动台8包括振动台面801、铰接头802、振动缸活塞803、振动缸804、振动缸盖805和振动台底座806，所述振动台底座806固定安装在所述转台上部401的上表面，所述振动台底座806与所述震动台面801平行设置，且所述振动台底座806与所述震动台面801之间设有六个振动缸804，六个所述振动缸804分成三组，可实现6自由度的震动试验；每个所述振动缸804的底部均通过铰接头802与振动台底座806活动连接，每个所述振动缸804的端部均设有振动缸盖805，所述振动缸活塞803位于所述振动缸804内，其端部贯穿所述振动缸盖805，所述振动缸804与所述振动缸盖805、振动缸活塞803形成一个整体的结构，振动缸活塞803可在振动缸804内上下移动，每个所述振动缸活塞803的端部均通过铰接头802与振动台面801活动连接；所述振动台8在振动台底座806与转台4的固定作用下可与转台上部401一起自由转动，而震动台面801在三组振动缸804的作用下可实现X、Y、Z三个方向不同的震动频率和加速度，同步工作实现6自由度的震动试验，振动台8在转动的过程中，X射线发射机3发出的X射线能够对试验模型箱6中的边坡模型进行CT扫描，X射线发射机3经X射线发射孔301发射出来的X射线穿过边坡模型7后，部分射线被边坡模型7吸收，透过的射线由面阵探测器2接收，实现边振动边扫描。

进一步的，所述液压动力系统包括连接油管9、拖链10、导槽11、油源12、电液伺服阀13、油源分配器14和显示仪表15，所述铁垫5上沿着所述铁垫5长度方向设置有导槽11，所述导槽11内设有与其相匹配的拖链10，所述拖链10可沿着所述导槽11反复运动，所述油源12通过连接油管9与各个振动缸804连接，所述油源12与所述油源分配器14之间为一根总的连接油管9，该总的连接油管9位于所述拖链10内，在所述拖链10的束缚、牵引和保护作用下，所述连接油管9能够在转台4转动的时盘绕在所述转台上部401的外侧，从而解决了连接油管9的缠绕问题；所述总的连接油管9上还设有电液伺服阀13和油源分配器14；油源12内的液压油经过该总的连接油管9到达油源分配器14后分配给不同的振动缸804，油源分配器14与每个振动缸804之间通过不同的连接油管9连接；所述油源分配器14内加工有相应的通路，油源分配器14与每个振动缸804之间的连接油管9在所述油源分配器14内都有唯一对应的通路，实现油源分配器14与每个振动缸804的连通，所述油源12上还设有显示仪表15。

进一步的，所述数字控制系统包括桌子16、计算机17、用于控制所述电液伺服阀13和油源分配器14的控制器18，以及连接线路19，所述计算机17放置在所述桌子16上，所述计算机17与所述控制器18之间通过连接线路19连接，所述控制器18与所述电液伺服阀13和油源分配器14通讯连接，所述计算机17通过控制所述控制器18，从而控制油源12向不同的振动缸804注入不同的液压油，使得振动缸活塞803伸缩不同的长度。

进一步的，所述铁垫5的前侧和后侧对称设有图像采集系统，所述图像采集系统的高于与所述试验模型箱6的高度相匹配，所述图像采集系统包括高速摄像机20、三角支架21和云台22，所述三角支架21上设有云台22，所述高速摄像机20位于所述云台22上方，所述高速摄像机20无时间间断的对试验模型箱6内的边坡表面变化情况进行拍照。

进一步的，模拟边坡动态失稳过程的可视化试验系统的试验方法，包括以下步骤，

S1：制备边坡模型；

具体的，S11：准备好试验所需的相似材料，按照相似关系设计的材料相似比制备边坡模型；

S12：确定边坡模型尺寸及参数，为了减小模型箱的边界效应，在模型箱前后壁加衬一定厚高密度泡沫板；

S13：模型基岩采用纯粘土分层强夯成形，模拟基质岩层，利用预制混凝土块夯实底座；

S14：在制作模型时，将模型的设计尺寸线在模型箱侧边用记号笔进行绘制，然后取一定量搅拌好的相似材料倒进模型箱内，倾斜制作过程中，在坡面设置支撑模板，从而使边坡达到指定坡角；

S15：边坡成形完成之后，进行一段时日固结，在固结过程中，坡体与空气接触部分用塑料薄膜密封进行保湿处理；

进一步的，步骤S2：将边坡模型安装在试验模型箱中，试验模型箱固定在振动台上；

S3：检查模拟边坡动态失稳过程的可视化试验系统连接情况；

具体的，检查振动台底座与转台连接良好，连接油管与振动缸连接良好，闭合配电柜总电源，电源指示灯亮，表明总电源工作正常。依次闭合各分系统电源，各分系统上电；调节三脚架的高度，使高速摄像机与试验模型箱高度相匹配。

S4：启动X射线发射机，根据上次停机至今的时间长度选择预热模式并预热。预热结束后，X射线发射机出束，面阵探测器接收信号；

S5：在计算机上选择输入现场监测的实际振动波形或施加等效的正弦波、三角波、方波等波形；

S6：计算机通过控制器对液压动力系统进行控制，从而带动振动台相应的进行振动；

具体的，S61：在计算机上选择输入现场监测的实际振动波形或施加等效的正弦波、三角波、方波等波形；

S62：计算机通过控制器对液压动力系统进行控制，启动油源，在液压源高压液流的推动下，推动活塞运动，从而带动振动台面运动，振动台开始工作。

进一步的，S7：在振动台振动的同时，转台带动振动台旋转，X射线发射机对边坡模型进行CT扫描并将数据反馈给计算机，高速摄像机实时获取动态扰动过程中边坡内部CT图像；

S8：振动结束后，X射线发射机停止出束，各系统停止工作；关闭X射线发射机，拆除边坡模型，结束一组试验；

S9：重复步骤S1-S8，进行多组实验；

10：所有检测任务完成后，等待X射线发射机散热后，关闭X射线发射机电源，断开除计算机外其他各分系统开关；

S11：对试验数据进行分析处理，获取振动荷载下边坡动态失稳演变信息，实现边坡变形失稳全过程的可视化和数字化表征。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.模拟边坡动态失稳过程的可视化试验系统，其特征在于：包括CT扫描系统、振动试验系统、液压动力系统、图像采集系统和数字控制系统；

所述CT扫描系统包括竖直机架(1)、面阵探测器(2)、X射线发射机(3)、转台(4)和铁垫(5)，所述铁垫(5)上对称且相向设置有两个竖直机架(1)，其中一个竖直机架(1)的内侧面滑动连接有面阵探测器(2)，另外一个竖直机架(1)的内侧面滑动连接有X射线发射机(3)；所述转台(4)安装在所述铁垫(5)上，且位于两个所述竖直机架(1)之间；

所述振动试验系统包括试验模型箱(6)、边坡模型(7)和振动台(8)；所述振动台(8)安装在所述转台(4)上，所述试验模型箱(6)置于所述振动台(8)上，所述边坡模型(7)位于所述试验模型箱(6)内；

所述液压动力系统与所述振动台(8)连接，为所述振动台(8)提供振动所需的动力；

所述铁垫(5)的两侧对称设有图像采集系统，实时采集试验模型箱(6)内的图像；所述数字控制系统与所述液压动力系统通讯连接，控制所述液压动力系统的动力输出；

所述振动台(8)包括振动台面(801)、铰接头(802)、振动缸活塞(803)、振动缸(804)、振动缸盖(805)和振动台底座(806)，所述振动台底座(806)安装在所述转台上部(401)的上表面，所述振动台底座(806)上通过铰接头(802)活动连接有多个振动缸(804)，每个所述振动缸(804)的端部均设有振动缸盖(805)；

所述振动缸活塞(803)位于所述振动缸(804)内，其端部贯穿所述振动缸盖(805)，且多个所述振动缸活塞(803)的端部通过铰接头(802)活动连接有振动台面(801)；

所述液压动力系统包括连接油管(9)、拖链(10)、导槽(11)、油源(12)、电液伺服阀(13)、油源分配器(14)和显示仪表(15)，所述铁垫(5)上设有导槽(11)，所述导槽(11)内设有与其相匹配的拖链(10)，所述油源(12)通过连接油管(9)与各个振动缸(804)连接，所述连接油管(9)上还设有电液伺服阀(13)和油源分配器(14)；所述油源(12)上还设有显示仪表(15)；所述油源(12)与所述油源分配器(14)之间为一根总的连接油管(9)，该总的连接油管(9)位于所述拖链(10)内；

所述数字控制系统包括桌子(16)、计算机(17)、用于控制所述电液伺服阀(13)的控制器(18)以及连接线路(19)，所述计算机(17)放置在所述桌子(16)上，所述计算机(17)与所述控制器(18)之间通过连接线路(19)连接，所述控制器(18)与所述电液伺服阀(13)通讯连接；

所述试验模型箱(6)包括模型箱框架(601)、钢化玻璃挡板(602)和隔震材料(603)，所述模型箱框架(601)的前后两侧面为开口结构，所述开口结构处可拆卸安装有钢化玻璃挡板(602)，所述模型箱框架(601)的内部左侧和右侧设有隔震材料(603)。

2.根据权利要求1所述的模拟边坡动态失稳过程的可视化试验系统，其特征在于：每个所述竖直机架(1)的内侧均安装有传动轨道槽(101)，所述面阵探测器(2)和X射线发射机(3)分别安装在与其对应的传动轨道槽(101)上；每个所述竖直机架(1)的侧面均等间距的设有若干吊装孔(102)；

所述X射线发射机(3)的中心位置处设有X射线发射孔(301)。

3.根据权利要求1所述的模拟边坡动态失稳过程的可视化试验系统，其特征在于：所述转台(4)包括转台上部(401)、转台下部(402)和连接件(403)，所述转台下部(402)固定安装在所述铁垫(5)上，所述转台上部(401)通过所述连接件(403)与所述转台下部(402)转动连接。

4.根据权利要求1所述的模拟边坡动态失稳过程的可视化试验系统，其特征在于：所述图像采集系统包括高速摄像机(20)、三角支架(21)和云台(22)，所述三角支架(21)上设有云台(22)，所述高速摄像机(20)位于所述云台(22)上方。

5.如权利要求1-4任一项所述的模拟边坡动态失稳过程的可视化试验系统的试验方法，其特征在于，包括以下步骤，

S1：制备边坡模型；

S2：将边坡模型安装在试验模型箱中，试验模型箱固定在振动台上；

S3：检查模拟边坡动态失稳过程的可视化试验系统连接情况；

S4：启动X射线发射机，X射线发射机出束，面阵探测器接收信号；

S5：在计算机上选择输入现场监测的实际振动波形或施加等效的正弦波、三角波、方波波形；

S6：计算机通过控制器对液压动力系统进行控制，从而带动振动台相应的进行振动；

S7：在振动台振动的同时，转台带动振动台旋转，X射线发射机对边坡模型进行CT扫描并将数据反馈给计算机，图像采集系统实时获取动态扰动过程中边坡内部CT图像；

S8：振动结束后，X射线发射机停止出束，各系统停止工作；关闭X射线发射机，拆除边坡模型，结束一组试验；

S9：重复步骤S1-S8，进行多组实验；

S10：所有检测任务完成后，等待X射线发射机散热后，关闭X射线发射机电源，断开除计算机外其他各分系统开关；

S11：对试验数据进行分析处理，获取振动荷载下边坡动态失稳演变信息，实现边坡变形失稳全过程的可视化和数字化表征。

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