技术特征：
1.一种模拟气体喷发的实验装置，其特征在于：包括盛土容器(10)，具有开口，所述盛土容器(10)用于盛装土样(800)；压力盒(60)，所述压力盒(60)设置在所述盛土容器(10)内，且所述压力盒(60)上设置有开口，所述压力盒(60)用于引入气体以增大自身内部压强；金属膜片(400)，所述金属膜片(400)连接在所述压力盒(60)的开口内，所述金属膜片(400)能够阻挡限制压力盒(60)内气体排出并在压力盒(60)内压强不小于设定压强时解除对压力盒(60)内气体的限制；气体钢瓶(40)，所述气体钢瓶(40)与所述压力盒(60)连通，所述气体钢瓶(40)用于向压力盒(60)充入计量压力的气体；摄影器(20)，用于记录压力盒(60)卸压后土样(800)的运动过程；白板(30)，所述白板(30)上标记有不同高度的水平线，所述白板(30)用于测量土样(800)在不同时刻的运动位置。2.根据权利要求1所述的一种模拟气体喷发的实验装置，其特征在于：所述气体钢瓶(40)的出口处连接有减压阀(50)，所述减压阀(50)用于调节和控制向压力盒(60)内充入的气体压力。3.一种基于权利要求1-2任一项所述的模拟气体喷发的实验装置的实验方法，其特征在于，包括如下步骤：s100、根据所需实验的土层，向盛土容器中加入对应实验用的土样，直至到达设计高度，同时在盛土容器的两侧面分别对应放置白板和摄影器；s200、通过气体钢瓶朝压力盒内充气；s300、在压力盒内气体压强不小于设定压强时，金属膜片解除对压力盒内气体的限制并通过气体冲出土样；s400、根据摄影器所拍摄的土样运动和白板上的刻度线，分析得出土样运动的时间-位移过程；根据盛土容器中气体喷发后土样的轮廓线变化，分析得出土样被破坏的空间范围。4.根据权利要求3所述的一种基于模拟气体喷发的实验装置的实验方法，其特征在于：步骤s100中根据所需实验的土层，向盛土容器中加入对应实验用的土样包括在模拟陆相气体喷发时，在所述盛土容器内仅装入土；在模拟海底气体喷发时，在所述盛土容器内分层装入土和水。5.根据权利要求3所述的一种基于模拟气体喷发的实验装置的实验方法，其特征在于：所述压力盒尺寸随着充入压力盒内的气体压强的升高而升高。6.根据权利要求3所述的一种基于模拟气体喷发的实验装置的实验方法，其特征在于：所述盛土容器的直径不小于10倍压力盒直径。7.根据权利要求3所述的一种基于模拟气体喷发的实验装置的实验方法，其特征在于，所述金属膜片的耐压强能力不大于所述压力盒的耐压强能力。
技术总结
本发明公开了一种模拟气体喷发的实验装置，包括盛土容器，具有开口，所述盛土容器用于盛装土样；压力盒，所述压力盒设置在所述盛土容器内，且所述压力盒上设置有开口；金属膜片，所述金属膜片连接在所述压力盒的开口内，所述金属膜片能够阻挡限制压力盒内气体排出并在压力盒内压强不小于设定压强时解除对压力盒内气体的限制；本发明的气体喷发装置和方法可以在装样过程中，实现预定设计的气体量、气体压力和土层厚度的喷发实验，通过摄影器的监控，记录土样运动的过程，在进行模拟气体喷发试验时，打开气体钢瓶，通过减压阀调节向压力盒内充气的压力，当金属膜片破坏打开后，为研究气体喷发的测量数据提供技术支持。究气体喷发的测量数据提供技术支持。究气体喷发的测量数据提供技术支持。
技术研发人员：乔继延 张旭辉 鲁晓兵 刘丹宁
受保护的技术使用者：中国科学院力学研究所
技术研发日：2021.12.27
技术公布日：2022/4/5