颗粒三维受力与二维流速场的耦合测量装置

摘要

本发明涉及颗粒三维受力及与二维流速场耦合测量的装置，属于水利试验领域；该装置包括计算机及分别与该计算机相连的PIV流速测量单元和三维测力单元；该PIV流速测量单元位于实验水槽侧壁外，该三维测力单元主要包括由固接为一体的受力颗粒与颗粒托板组成的受力颗粒组件、三维测力骨架及固定部件，以及三个测力应变片；该三个测力应变片分别安装在三维测力骨架的三个轴向上，用于测量颗粒的三维受力；计算机分别与PIV流速测量单元和三维测力单元相连，用于同步控制、采集并保存该两个单元的测量数据。该装置可以高频、高质量的实现颗粒三维受力及颗粒周围二维流速场的同时采集，为研究颗粒三维受力与二维流速场的内在联系和相互作用机理奠定实验基础。

主权项

一种颗粒三维受力与二维流速场的耦合测量装置，其特征在于，该装置包括计算机及分别与该计算机相连的PIV流速测量单元和三维测力单元；其中，该PIV流速测量单元位于实验水槽侧壁外，用于测量颗粒周围的二维流场；该三维测力单元主要包括由固接为一体的受力颗粒与颗粒托板组成的受力颗粒组件、三维测力骨架、三个测力应变片及外盒；该三维测力单元外盒镶嵌在实验水槽床底，外盒盒盖与该床底处于同一平面；调节颗粒托板使该受力颗粒位于实验水槽床底平面上，或使颗粒处于床面以上的流场中，该颗粒托板与测力骨架上端面相连；该三个测力应变片分别安装在三维测力骨架的三个轴向上，用于测量颗粒的三维受力；计算机分别与PIV流速测量单元和三维测力单元相连，用于同步控制、采集并保存该两个单元的测量数据。