стенд для моделирования напряженно-деформированного состояния грунта при плоском напряженном состоянии

Формула изобретения

Стенд для моделирования напряженно-деформированного состояния грунта при плоском напряженном состоянии, содержащий камеру для модели грунта, штампы, расположенные вдоль внутренних стенок камеры, приводы штампов и приспособление для имитации полостей, отличающийся тем, что приспособление для имитации полостей выполнено в виде набора сегментов с замками для соединения между собой с образованием спирали в соответствии с параметрами уступов моделируемого объекта, при этом камера имеет трехмерную форму, штампы установлены на боковых стенках камеры, а упругие характеристики сегментов соответствуют упругим характеристикам грунта.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность.

Известен стенд для моделирования напряженно-деформированного состояния грунта при плоском напряженном состоянии (патент РФ № 1337474, кл. E02D 1/00, 1987), содержащий камеру для модели грунта, штампы, расположенные вдоль внутренних стенок камеры, и приводы штампов.

Недостаток стенда состоит в том, что на нем не осуществимы исследования поведения грунта при плоском напряженном состоянии со ступенчатой спиральной отработкой объемной модели.

Известен стенд для моделирования напряженно-деформированного состояния грунта при плоском напряженном состоянии (патент РФ № 1418611, кл. G01N 33/24, 3/24, 1988), содержащий камеру для модели грунта, штампы, расположенные вдоль внутренних стенок камеры, и приводы штампов.

Недостаток стенда также состоит в том, что на нем не осуществимы исследования поведения грунта при плоском напряженном состоянии со ступенчатой спиральной отработкой объемной модели.

Известен стенд для моделирования напряженно-деформированного состояния грунта при плоском напряженном состоянии (патент РФ № 1428814, E21D 1/00, 1988), принимаемый за прототип. Стенд содержит камеру для модели грунта, штампы, расположенные вдоль внутренних стенок камеры, приводы штампов и приспособление для имитации полостей.

Недостаток стенда также состоит в том, что на нем не осуществимы исследования поведения грунта при плоском напряженном состоянии со ступенчатой спиральной отработкой объемной модели. Это ограничивает объем информации при физическом моделировании геомеханических процессов.

Техническим результатом изобретения является увеличение объема информации путем исследования поведения грунта при плоском напряженном состоянии со ступенчатой спиральной отработкой объемной модели.

Технический результат достигается тем, что стенд для моделирования напряженно-деформированного состояния грунта при плоском напряженном состоянии, содержащий камеру для модели грунта, штампы, расположенные вдоль внутренних стенок камеры, приводы штампов и приспособление для имитации полостей, согласно изобретению приспособление для имитации полостей выполнено в виде набора сегментов с замками для соединения между собой с образованием спирали в соответствии с параметрами уступов моделируемого объекта, при этом камера имеет трехмерную форму, штампы установлены на боковых стенках камеры, а упругие характеристики сегментов соответствуют упругим характеристикам грунта.

На чертеже представлена схема стенда.

Стенд для моделирования напряженно-деформированного состояния грунта при плоском напряженном состоянии содержит камеру 1 для модели грунта 2, штампы 3, расположенные вдоль внутренних стенок камеры 1, приводы 4 штампов и приспособление 5 для имитации полостей.

Приспособление для имитации полостей выполнено в виде набора сегментов 5 с замками 6 для соединения между собой с образованием спирали в соответствии с параметрами уступов моделируемого объекта. Камера 1 имеет трехмерную форму. Штампы 3 установлены на боковых стенках камеры 1. Упругие характеристики сегментов 5 соответствуют упругим характеристикам грунта 2.

Стенд работает следующим образом.

При изготовлении модели грунт 2 укладывают в камеру 1 послойно. Перед закаткой слоя устанавливают очередной сегмент 5 в замок 6 предыдущего сегмента и располагают его по спиральной линии. Приводят в действие приводы 4 и штампами 3 создают плоское напряженное состояние модели. При отработке модели грунт вынимают в порядке, соответствующем особенностям ведения работ на моделируемом объекте, а ступени формируют путем удаления сегментов. Испытания проводят при разных параметрах бортов, при разных величинах и соотношениях плоских нагрузок. Деформации бортов карьеров регистрируют известными приспособлениями, не показанными на чертеже.

Стенд обеспечивает исследование поведения грунта при плоском напряженном состоянии в новых условиях - при ступенчатой спиральной отработке объемной модели. Это увеличивает объем информации при физическом моделировании геомеханических процессов.