CN213210149U - 一种固液耦合二维相似材料模拟实验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种固液耦合二维相似材料模拟实验装置，包括底座、角钢框架、第一钢化玻璃、钢架、第二钢化玻璃、第三钢化玻璃、第四钢化玻璃、底板和顶板；角钢框架固定在底座上部；角钢框架的一侧面具有注水孔；第一钢化玻璃固定在角钢框架的正面；钢架、第二钢化玻璃、第三钢化玻璃、第四钢化玻璃按照从下到上顺序依次安装在角钢框架的背面；底板固定在角钢框架的底部；底板上设置有压力传感器；顶板设置在角钢框架的顶部且与其可拆卸连接。本实用新型不仅能够提高相似材料模拟实验的真实性与直观性，而且密封效果好,固定效果好，实用性强。
Description
技术领域
本实用新型涉及物理模拟实验装置技术领域，更具体的说是涉及一种固液耦合二维相似材料模拟实验装置。
背景技术
煤层开采会导致上部覆岩的变形破坏，要研究其变形破坏规律与裂隙发育形态，常用的一种方法便是通过相似材料模拟实验来研究。
但是，传统的相似实验模拟装置，一方面只能研究覆岩中没有水或是地表中没有水的情况下的破坏特征，进而忽略了天然岩层中含有水这一因素，因此得到的实验结果与实际情况差距较大；另一方面，结构复杂，不便于观察。
因此，提供一种提高实验真实性和直观性的固液耦合二维相似材料模拟实验装置是本领域技术人员亟需解决的问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种固液耦合二维相似材料模拟实验装置，提高了相似材料模拟实验的真实性与直观性。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种固液耦合二维相似材料模拟实验装置，包括底座、角钢框架、多个支撑固定架、第一钢化玻璃、钢架、第二钢化玻璃、第三钢化玻璃、第四钢化玻璃、底板和顶板；
所述角钢框架固定在所述底座上部；所述角钢框架的一侧面具有注水孔；
所述第一钢化玻璃固定在所述角钢框架的正面；
多个所述支撑固定架分别相对应的安装在所述角钢框架背面的两侧，并且在所述支撑固定架与所述角钢框架背面之间形成玻璃放置槽；
所述钢架安装在所述角钢框架背面的底部；
所述第二钢化玻璃、所述第三钢化玻璃和所述第四钢化玻璃按照从下到上的顺序依次拼接安装于所述玻璃放置槽中；并且所述第二钢化玻璃固定在所述钢架的上部；
所述底板固定在所述角钢框架的底部；
所述顶板设置在所述角钢框架的顶部且与其可拆卸连接。
通过采取以上方案，本实用新型的有益效果是：
在角钢框架的侧面开设注水孔，及在顶部设置可拆卸的顶板，在实验过程中可以根据不同实验要求在地表或者覆岩中加水，以增加其实验真实性；同时采用双面钢化玻璃，便于观察，更加直观，可以更好的观测在煤层开挖覆岩破坏后水与岩层的相互作用关系。
进一步的，还包括第一加固架、第二加固架和第三加固架；
所述第一加固架通过螺栓沿横向安装在所述角钢框架背面，并且所述第一加固架位于所述第二钢化玻璃和所述第三钢化玻璃的接缝处；
所述第二加固架通过螺栓沿横向安装在所述角钢框架背面，并且所述第二加固架位于所述第三钢化玻璃和所述第四钢化玻璃的接缝处；
所述第三加固架通过螺栓沿纵向安装在所述角钢框架背面。
采用上述进一步的技术方案产生的有益技术效果为，第一加固架和第二加固架能够有效加强接缝处的强度，增加密闭性；同时当实验时由于模型内部压力过大会导致玻璃变形，第三加固架可有效增加其强度。
进一步的，所述钢架与所述角钢框架背面底部通过螺栓连接。
采用上述进一步的技术方案产生的有益技术效果为，钢架与角钢框架可拆卸连接，方便实验中模型的开挖。
进一步的，所述底板上设置有压力传感器。
进一步的，所述底座呈三角形状。
进一步的，所述底座和所述角钢框架均由型钢制成。
进一步的，所述第一钢化玻璃、所述第二钢化玻璃、所述第三钢化玻璃和所述第四钢化玻璃的厚度均为15mm。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本实用新型提供的一种固液耦合二维相似材料模拟实验装置的背面结构示意图；
图2附图为本实用新型提供的一种固液耦合二维相似材料模拟实验装置的正面结构示意图；
图3附图为本实用新型提供的一种固液耦合二维相似材料模拟实验装置的侧视图。
图中：1-底座,2-角钢框架，3-支撑固定架,4-第一钢化玻璃,5-钢架，6-第二钢化玻璃，7-第三钢化玻璃，8-第四钢化玻璃，9-底板，10-顶板，11-第一加固架,12-第二加固架,13-第三加固架，21-注水孔。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1-3所示，本实用新型实施例公开了一种固液耦合二维相似材料模拟实验装置，包括底座1、角钢框架2、多个支撑固定架3、第一钢化玻璃4、钢架5、第二钢化玻璃6、第三钢化玻璃7、第四钢化玻璃8、底板9和顶板10；角钢框架2固定在底座1上部；角钢框架2的一侧面具有注水孔21；第一钢化玻璃4固定在角钢框架2的正面；多个支撑固定架3分别相对应的安装在角钢框架2背面的两侧，并且在支撑固定架3与角钢框架2背面之间形成玻璃放置槽；钢架5安装在角钢框架2背面的底部；第二钢化玻璃6、第三钢化玻璃7和第四钢化玻璃8按照从下到上的顺序依次拼接安装于玻璃放置槽中；并且第二钢化玻璃6固定在钢架5的上部；底板9固定在角钢框架2的底部；顶板10设置在角钢框架2的顶部且与其可拆卸连接。本实用新型在角钢框架2的侧面开设注水孔21，及在顶部设置可拆卸的顶板10，在实验过程中可以根据不同实验要求在地表或者覆岩中加水，以增加其实验真实性；同时采用双面钢化玻璃，便于观察，更加直观，可以更好的观测在煤层开挖覆岩破坏后水与岩层的相互作用关系。
具体的，还包括第一加固架11、第二加固架12和第三加固架13；第一加固架11通过螺栓沿横向安装在角钢框架2背面，并且第一加固架11位于第二钢化玻璃6和第三钢化玻璃7的接缝处；第二加固架12通过螺栓沿横向安装在角钢框架2背面，并且第二加固架12位于第三钢化玻璃7和第四钢化玻璃8的接缝处；第三加固架13通过螺栓沿纵向安装在角钢框架2背面。
具体的，钢架5与角钢框架2背面底部通过螺栓连接。
具体的，底板9上设置有压力传感器。
具体的，底座1呈三角形状。
具体的，底座1和角钢框架2均由型钢制成。
具体的，第一钢化玻璃4、第二钢化玻璃6、第三钢化玻璃7和第四钢化玻璃8的厚度均为15mm。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (7)
1.一种固液耦合二维相似材料模拟实验装置，其特征在于，包括底座、角钢框架、多个支撑固定架、第一钢化玻璃、钢架、第二钢化玻璃、第三钢化玻璃、第四钢化玻璃、底板和顶板；
所述角钢框架固定在所述底座上部；所述角钢框架的一侧面具有注水孔；
所述第一钢化玻璃固定在所述角钢框架的正面；
多个所述支撑固定架分别相对应的安装在所述角钢框架背面的两侧，并且在所述支撑固定架与所述角钢框架背面之间形成玻璃放置槽；
所述钢架安装在所述角钢框架背面的底部；
所述第二钢化玻璃、所述第三钢化玻璃和所述第四钢化玻璃按照从下到上的顺序依次拼接安装于所述玻璃放置槽中；并且所述第二钢化玻璃固定在所述钢架的上部；
所述底板固定在所述角钢框架的底部；
所述顶板设置在所述角钢框架的顶部且与其可拆卸连接。
2.根据权利要求1所述的一种固液耦合二维相似材料模拟实验装置，其特征在于，还包括第一加固架、第二加固架和第三加固架；
所述第一加固架通过螺栓沿横向安装在所述角钢框架背面，并且所述第一加固架位于所述第二钢化玻璃和所述第三钢化玻璃的接缝处；
所述第二加固架通过螺栓沿横向安装在所述角钢框架背面，并且所述第二加固架位于所述第三钢化玻璃和所述第四钢化玻璃的接缝处；
所述第三加固架通过螺栓沿纵向安装在所述角钢框架背面。
3.根据权利要求1或2所述的一种固液耦合二维相似材料模拟实验装置，其特征在于，所述钢架与所述角钢框架背面底部通过螺栓连接。
4.根据权利要求1所述的一种固液耦合二维相似材料模拟实验装置，其特征在于，所述底板上设置有压力传感器。
5.根据权利要求1所述的一种固液耦合二维相似材料模拟实验装置，其特征在于，所述底座呈三角形状。
6.根据权利要求5所述的一种固液耦合二维相似材料模拟实验装置，其特征在于，所述底座和所述角钢框架均由型钢制成。
7.根据权利要求2所述的一种固液耦合二维相似材料模拟实验装置，其特征在于，所述第一钢化玻璃、所述第二钢化玻璃、所述第三钢化玻璃和所述第四钢化玻璃的厚度均为15mm。
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