基于电磁线圈的岩土工程磁重力模型试验装置及方法

摘要

本发明公开了一种基于电磁线圈的岩土工程磁重力模型试验装置及方法，所述装置包括主试验台、核心磁场发生器和核心试验台；所述核心磁场发生器包括直流电源、均匀场线圈和梯度场线圈，所述梯度场线圈包括A梯度场线圈和B梯度场线圈；所述均匀场线圈、A梯度场线圈和B梯度场线圈同轴固定，且A梯度场线圈和B梯度场线圈均套设在均匀场线圈外、A梯度场线圈和B梯度场线圈在轴向上存在间隙；通电时A梯度场线圈和B梯度场线圈具有大小相同、方向相反的电流场。本发明基于场相似的原理，利用电磁力场与重力场的相似性，通过磁敏性岩土体相似材料在均匀梯度磁场中受到的电磁力场与重力场的叠加场来模拟重力场，从而达到模拟n倍重力场的效果。

主权项

基于电磁线圈的岩土工程磁重力模型试验装置，其特征在于：包括主试验台（15）、核心磁场发生器和核心试验台；所述核心磁场发生器包括直流电源、均匀场线圈（1）和梯度场线圈，所述直流电源包括A直流电源（13A）和B直流电源（13B），所述梯度场线圈包括A梯度场线圈（2A）和B梯度场线圈（2B）；所述均匀场线圈（1）、A梯度场线圈（2A）和B梯度场线圈（2B）同轴固定，且A梯度场线圈（2A）和B梯度场线圈（2B）均套设在均匀场线圈（1）外、A梯度场线圈（2A）和B梯度场线圈（2B）在轴向上存在间隙；所述A直流电源（13A）与均匀场线圈（1）通过导线（14）电连接，所述B直流电源（13B）与A梯度场线圈（2A）和B梯度场线圈（2B）通过导线（14）电连接，通电时A梯度场线圈（2A）和B梯度场线圈（2B）具有大小相同、方向相反的电流场；所述核心试验台包括模型台（3）和加载底座（16），所述加载底座（16）固定在均匀场线圈（1）内侧底部，所述模型台（3）可在均匀场线圈（1）内部沿其轴向移动；所述主试验台（15）包括试验台支架（8），所述核心磁场发生器和核心试验台均安装在试验台支架（8）上。