1.一种基于电磁控制的颗粒动力学响应试验方法,其特征在于,采用基于电磁控制的颗粒动力学响应试验装置进行液态环境下的试验,包括如下步骤:步骤1.采用挡板构件与颗粒流动槽围成预定大小的空间,在该空间中放置入颗粒单元,直到堆积形成的颗粒柱达到要求;步骤2.通过入水口使液体缓慢流入所述颗粒流动槽中,直到液面达到要求的高度;步骤3.启动电磁吸盘,将所述颗粒单元吸附至颗粒流动槽的吸附侧上,然后关闭电磁吸盘去掉磁场,使颗粒单元进行自我调整;反复几次,直到观测到所述颗粒单元形成的颗粒柱的调整幅度变小,颗粒柱变得稳定后,启动所述电磁吸盘,将所述颗粒单元吸附住,同时从所述颗粒流动槽中将所述挡板构件取出;步骤4.继续由入水口注入液体,直到液面重新达到要求的高度,等待液面达到稳定;步骤5.采用图像获取装置对吸附静置的颗粒柱进行拍摄并进行PIV分析,观测颗粒柱周围的水流的变化,当颗粒柱周围水流静置后,将图像获取装置调试到高速拍摄模式;步骤6.关闭所述电磁吸盘,使所述颗粒柱自然崩塌,同时利用图像获取装置进行高速拍摄,直到颗粒柱坍塌堆积静止,其中,所述基于电磁控制的颗粒动力学响应试验装置,包括:多个颗粒单元,每个该颗粒单元均包括:在电磁的作用下能够产生磁性的嵌入体,和密封包裹在该嵌入体外的包裹体;颗粒流动槽,具有用于容纳所述颗粒单元进行试验的槽体,该槽体的一侧作为吸附侧,另一侧透明作为观察侧;挡板构件,与所述颗粒流动槽相匹配,与所述颗粒流动槽共同围成让多个所述颗粒单元排列堆积的空间;以及电磁吸盘,设置在所述颗粒流动槽的吸附侧,通过产生电磁力将所述颗粒单元吸附在所述颗粒流动槽的吸附侧上形成稳定的颗粒柱,通过关闭电磁力使所述颗粒柱自由坍塌。
2.一种基于电磁控制的颗粒动力学响应试验方法,其特征在于,采用基于电磁控制的颗粒动力学响应试验装置进行干燥环境下的试验,包括如下步骤:步骤1.采用挡板构件与颗粒流动槽围成预定大小的空间,在该空间中放置入颗粒单元,直到堆积形成的颗粒柱达到要求;步骤2.启动电磁吸盘,将所述颗粒单元吸附至颗粒流动槽的吸附侧上,然后关闭电磁吸盘去掉磁场,使颗粒单元进行自我调整;反复几次,直到观测到所述颗粒单元形成的颗粒柱的调整幅度变小,颗粒柱变得稳定后,启动所述电磁吸盘,将所述颗粒单元吸附住,同时从所述颗粒流动槽中将所述挡板构件取出;步骤3.关闭所述电磁吸盘,使所述颗粒柱自然崩塌,同时利用图像获取装置进行高速拍摄,直到颗粒柱坍塌堆积静止,其中,所述基于电磁控制的颗粒动力学响应试验装置,包括:多个颗粒单元,每个该颗粒单元均包括:在电磁的作用下能够产生磁性的嵌入体,和密封包裹在该嵌入体外的包裹体;颗粒流动槽,具有用于容纳所述颗粒单元进行试验的槽体,该槽体的一侧作为吸附侧,另一侧透明作为观察侧;挡板构件,与所述颗粒流动槽相匹配,与所述颗粒流动槽共同围成让多个所述颗粒单元排列堆积的空间;以及电磁吸盘,设置在所述颗粒流动槽的吸附侧,通过产生电磁力将所述颗粒单元吸附在所述颗粒流动槽的吸附侧上形成稳定的颗粒柱,通过关闭电磁力使所述颗粒柱自由坍塌。
3.根据权利要求1或2所述的基于电磁控制的颗粒动力学响应试验方法,其特征在于:其中,所述颗粒单元为圆块状或者圆球状。
4.根据权利要求1或2所述的基于电磁控制的颗粒动力学响应试验方法,其特征在于:其中,所述嵌入体为钢块,所述包裹体为防水材料。
5.根据权利要求1或2所述的基于电磁控制的颗粒动力学响应试验方法,其特征在于:其中,所述颗粒单元分为两类,一类密度大于水,用于颗粒柱下落坍塌的颗粒动力学试验;一类密度小于水,用于颗粒柱上浮坍塌的颗粒动力学试验;所述挡板构件包括:用于从侧面约束所述颗粒单元的梯形挡板,和在所述颗粒柱上浮坍塌的颗粒动力学试验中从上面约束所述颗粒单元的T形板。
6.根据权利要求1或2所述的基于电磁控制的颗粒动力学响应试验方法,其特征在于:其中,密度大于水的所述颗粒单元的所述包裹体采用树脂、陶瓷粉末或岩石粉末制成;密度小于水的所述颗粒单元的所述包裹体采用泡沫制成。
7.根据权利要求1或2所述的基于电磁控制的颗粒动力学响应试验方法,其特征在于:其中,所述槽体吸附侧和观察侧的间距为颗粒单元厚度的1.1~1.3倍。
8.根据权利要求1或2所述的基于电磁控制的颗粒动力学响应试验方法,其特征在于:其中,所述颗粒流动槽由不受电磁影响且防水的材料制成,并且所述颗粒流动槽还具有入水口,该入水口设置在所述槽体上远离所述颗粒单元排列堆积空间的下方角部处。
9.根据权利要求1或2所述的基于电磁控制的颗粒动力学响应试验方法,其特征在于:其中,所述基于电磁控制的颗粒动力学响应试验装置还包括水控部,用于形成和保持颗粒流动槽内的液态环境;所述水控部包括:用于储存液体的有机玻璃箱,连通该有机玻璃箱与所述入水口的有机玻璃管,以及设置在该有机玻璃管上的阀门。