上海安亭科学仪器厂在文中介绍离心机新型串联模型试验技术，先从离心机的基本原理介绍出发，总结分析以下内容。
为解决以往离心机试验中将大型地质物理模型过渡缩尺时无法与离心加速度相匹配的问题，上海安亭科学仪器厂在综合分析以往离心试验技术的基础上，结合现有离心试验技术的不足，提出新型离心机串联模型试验技术。该技术通过两次量纲变换，即在模型设计阶段，原型地质体经过第一次量纲变换至常规模型试验尺度(m )，然后经过第二次量纲变换换算至离心模型试验尺度(n倍)，将模型缩小至原来的1/mn。第一次变换将模型进行较大尺度的缩减，因此第二次将其变换至离心试验尺度时将具有较大的灵活度，能够适应承载能力较小的离心机模拟高程较大的地质体的工作特征。此技术实现了将天然地质模型缩尺至离心机试验箱内，并结合弱化岩土力学强度的方法，从而解决大尺度地质结构模型模拟中存在的缩尺困难的问题。结合我国西南某水电站边坡开展了初步验证，结果表明，串联试验理论能较好地满足大型离心机模型试验的要求，可再现大型地质体变形破坏的整个过程，该技术较好地解决了蓄水过程中边坡的变形模拟问题。
关键词: 离心机; 串联; 模型试验; 相似理论
该种试验设计理论在常规模型试验中取得了较好的效果，然而在离心模型试验中的应用却不尽人意，因此迫切需要开展新型试验理论的研究。上述研究均较好地解决了在材料选取及配置方面的技术问题，然而，相似理论仍然是制约大尺度离心模型试验方面的技术难题之一。本研究基于以往离心试验技术的基础上，结合现有离心试验技术的不足，首次提出新型离心机串联模型试验技术。该技术通过两次量纲变换实现了将天然地质模型缩尺至离心机试验箱内，从而解决大尺度地质结构模型模拟中存在的缩尺困难的问题。
1、离心机运行基本原理
根据离心机基本试验原理，当模型缩小为原来的1/n倍时，离心机运转加速度应为ng，以保持模型材料处于与原型材料相同的应力状态下。这种做法可较好地模拟边坡受力破坏的整个过程。然而，通常情况下离心机的运转加速度存在一个上限值，当地质模型体尺寸较大时，可能无法真实地模拟其工作状况。例如我国西南山区存在700 ～1 000m左右的工程高边坡，即使采用目前国内最大加载能力400gt(最大运转加速度通常为 250g)左右的离心机，结合模型箱(最大高度 2 m)也只能模拟500m左右的高边坡，远远无法达到工程实用的要求。
本文在综合分析以往离心机试验理论的基础上认为，可以通过两次量纲变换实现对于复杂大尺度地质体的模拟。在模型设计阶段，原型地质体经过第一次量纲变换至常规模型试验尺度(m 倍)，然后经过第二次量纲变换换算至离心模型试验尺度(n 倍)，经过两次量纲变换，模型缩小至原来的1 /mn。由于第一次变换通常可将模型进行较大尺度的缩减，因此第二次将其变换至离心试验尺度时将具有较大的灵活度，能够适应承载能力较小的离心机模拟高程较大的地质体的工作特征。
试验设计及相似变换由于此次边坡原型尺寸过大以及现有离心试验技术限制，本次试验采用串联模型来对模型进行转换(即边坡原型 常规模型离心机模型)。其流程是先通过地质力学模型试验原理将边坡原型转化为常规模型 (缩小 6倍)，再根据离心机模型试验基本原理将常规模型转化为离心机模型(缩小 100 倍)。
2、结果分析
结合试验前后对比可本文结合离心机模型试验提出了新型串联相似理论，并将其应用在倾倒变形体边坡离心模型试验中，通过研究得出以下结论:
(1)新形成的串联试验理论能较好地满足大型离心机模型试验的要求。
(2)根据新型理论可再现大型地质体变形破坏的整个过程。
以上内容仅供大家参考，欢迎大家咨询购买上海安亭科学仪器厂的离心机。
