上海安亭科學儀器廠在文中介紹離心機新型串聯模型試驗技術，先從離心機的基本原理介紹出發，總結分析以下內容。
為解決以往離心機試驗中將大型地質物理模型過渡縮尺時無法與離心加速度相匹配的問題，上海安亭科學儀器廠在綜合分析以往離心試驗技術的基礎上，結合現有離心試驗技術的不足，提出新型離心機串聯模型試驗技術。該技術通過兩次量綱變換，即在模型設計階段，原型地質體經過第一次量綱變換至常規模型試驗尺度(m )，然后經過第二次量綱變換換算至離心模型試驗尺度(n倍)，將模型縮小至原來的1/mn。第一次變換將模型進行較大尺度的縮減，因此第二次將其變換至離心試驗尺度時將具有較大的靈活度，能夠適應承載能力較小的離心機模擬高程較大的地質體的工作特征。此技術實現了將天然地質模型縮尺至離心機試驗箱內，并結合弱化巖土力學強度的方法，從而解決大尺度地質結構模型模擬中存在的縮尺困難的問題。結合我國西南某水電站邊坡開展了初步驗證，結果表明，串聯試驗理論能較好地滿足大型離心機模型試驗的要求，可再現大型地質體變形破壞的整個過程，該技術較好地解決了蓄水過程中邊坡的變形模擬問題。
關鍵詞: 離心機; 串聯; 模型試驗; 相似理論
該種試驗設計理論在常規模型試驗中取得了較好的效果，然而在離心模型試驗中的應用卻不盡人意，因此迫切需要開展新型試驗理論的研究。上述研究均較好地解決了在材料選取及配置方面的技術問題，然而，相似理論仍然是制約大尺度離心模型試驗方面的技術難題之一。本研究基于以往離心試驗技術的基礎上，結合現有離心試驗技術的不足，首次提出新型離心機串聯模型試驗技術。該技術通過兩次量綱變換實現了將天然地質模型縮尺至離心機試驗箱內，從而解決大尺度地質結構模型模擬中存在的縮尺困難的問題。
1、離心機運行基本原理
根據離心機基本試驗原理，當模型縮小為原來的1/n倍時，離心機運轉加速度應為ng，以保持模型材料處于與原型材料相同的應力狀態下。這種做法可較好地模擬邊坡受力破壞的整個過程。然而，通常情況下離心機的運轉加速度存在一個上限值，當地質模型體尺寸較大時，可能無法真實地模擬其工作狀況。例如我國西南山區存在700 ～1 000m左右的工程高邊坡，即使采用目前國內最大加載能力400gt(最大運轉加速度通常為 250g)左右的離心機，結合模型箱(最大高度 2 m)也只能模擬500m左右的高邊坡，遠遠無法達到工程實用的要求。
本文在綜合分析以往離心機試驗理論的基礎上認為，可以通過兩次量綱變換實現對于復雜大尺度地質體的模擬。在模型設計階段，原型地質體經過第一次量綱變換至常規模型試驗尺度(m 倍)，然后經過第二次量綱變換換算至離心模型試驗尺度(n 倍)，經過兩次量綱變換，模型縮小至原來的1 /mn。由于第一次變換通常可將模型進行較大尺度的縮減，因此第二次將其變換至離心試驗尺度時將具有較大的靈活度，能夠適應承載能力較小的離心機模擬高程較大的地質體的工作特征。
試驗設計及相似變換由于此次邊坡原型尺寸過大以及現有離心試驗技術限制，本次試驗采用串聯模型來對模型進行轉換(即邊坡原型 常規模型離心機模型)。其流程是先通過地質力學模型試驗原理將邊坡原型轉化為常規模型 (縮小 6倍)，再根據離心機模型試驗基本原理將常規模型轉化為離心機模型(縮小 100 倍)。
2、結果分析
結合試驗前后對比可本文結合離心機模型試驗提出了新型串聯相似理論，并將其應用在傾倒變形體邊坡離心模型試驗中，通過研究得出以下結論:
(1)新形成的串聯試驗理論能較好地滿足大型離心機模型試驗的要求。
(2)根據新型理論可再現大型地質體變形破壞的整個過程。
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