[发明专利]裂隙岩体剪切渗流特性可视化教学系统

权利要求书

1.一种裂隙岩体剪切渗流特性可视化教学系统，其特征在于，包括：

试验装置，所述试验装置包括密闭的腔体，所述腔体用于固定具有裂隙的试样岩体，所述试验装置上沿第一方向的一侧设有剪切力加载组件，所述试验装置上沿第一方向相对的两侧还分别设有进水口和出水口，所述进水口和所述出水口均用于与所述裂隙导通以供带有示踪粒子的液体经由所述进水口流入所述裂隙中并经由所述出水口流出；

可视化组件，所述可视化组件包括激光组件和两个CCD相机，所述激光组件用于提供光源，所述CCD相机用于捕捉并拍摄所述示踪粒子；

出水采集组件，所述出水采集组件用于对从所述裂隙渗流处的水的流量进行采集测量；

控制器，所述控制器与所述可视化组件电性连接。

2.根据权利要求1所述的裂隙岩体剪切渗流特性可视化教学系统，其特征在于，所述可视化组件还包括固定座，所述CCD相机固定于所述固定座上，所述固定座包括底座、X轴向导轨以及Y轴向导轨，所述底座包括万向轴，所述X轴向导轨固定于所述万向轴的顶端，所述Y轴向导轨底部通过第一滑块可滑动地嵌设于所述X轴向导轨上，所述Y轴向导轨上设有第二滑块，所述第二滑块上设有可转动的圆盘，所述CCD相机设于所述圆盘上。

3.根据权利要求1或2所述的裂隙岩体剪切渗流特性可视化教学系统，其特征在于，所述CCD相机具有第一位置和第二位置，在所述第一位置时，所述CCD相机与所述激光组件位于所述试验装置的第二方向的同侧，且所述CCD相机与所述激光组件位于同一平面上，在所述第二位置时，所述CCD相机位于所述试验装置的第三方向的一侧，其中，所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向两两垂直。

4.根据权利要求3所述的裂隙岩体剪切渗流特性可视化教学系统，其特征在于，所述CCD相机位于所述第一位置用于观测所述试样岩体的局部流场，所述液体包括罗丹明B溶液，所述CCD相机位于所述第二位置用于观测所述试样岩体的宏观流场，所述液体包括空心玻璃微珠悬浮液。

5.根据权利要求3所述的裂隙岩体剪切渗流特性可视化教学系统，其特征在于，

所述试验装置包括上盖板组件、下盖板组件、围板组件，所述上盖板组件、所述下盖板组件以及所述围板组件共同限定出所述腔体，所述围板组件的内侧壁上设有缓冲件，所述缓冲件和所述剪切力加载组件分别位于所述试验装置的第一方向相对的两侧。

6.根据权利要求5所述的裂隙岩体剪切渗流特性可视化教学系统，其特征在于，所述缓冲件包括橡胶、硅胶、聚四氟乙烯、聚醚醚酮、环氧树脂以及聚二甲基硅氧烷中的一种。

7.根据权利要求5所述的裂隙岩体剪切渗流特性可视化教学系统，其特征在于，所述围板组件沿第一方向相对的两侧分别设有层叠的第一固定板和第二固定板，第一紧固螺栓可转动地穿设于所述第一固定板和所述第二固定板上，所述缓冲件设于一侧的所述第一固定板和所述第二固定板之间，第二紧固螺栓可转动地穿设于所述上盖板组件和所述围板组件上。

8.根据权利要求7所述的裂隙岩体剪切渗流特性可视化教学系统，其特征在于，所述剪切力加载组件包括加压螺栓，另一侧的所述第一固定板包括沿所述第三方向排列的第一子板和第二子板，另一侧的所述第二固定板包括沿所述第三方向排列的第三子板和第四子板，所述加压螺栓可转动地穿设于所述第一子板和所述第三子板上，所述加压螺栓的尾端穿入所述腔体中，所述第一紧固螺栓穿设于所述第二子板和所述第四子板上。