[发明专利]一种模拟先存断裂叠加斜滑变形的砂箱物理模拟实验装置

权利要求书

1.一种模拟先存断裂叠加斜滑变形的砂箱物理模拟实验装置，包括支撑机构、模型机械和计算机控制系统，其特征在于：支撑机构包括底座(1)、底座滑轨(3)、固定台基座(4)、调节液压缸(5)、交叉式升降支架(6)、变向节(11)、气压支撑杆(12)，底座(1)设置底座滑轨(3)和固定台基座(4)，底座滑轨(3)位于固定台基座(4)的侧面，底座滑轨(3)有三条，其中一条为中间滑轨，中间滑轨位于底座中心，其他两条滑轨为侧滑轨，两条侧滑轨关于中间滑轨对称分布，侧滑轨上各设置两个气压支撑杆(12)，各气压支撑杆下端设置变向节(11)、滑块(9)，各滑块(9)与相应的侧滑轨滑动连接，各气压支撑杆(12)上端与斜滑台板(14)铰接；固定台基座(4)上设置调节液压缸(5)，调节液压缸(5)连接交叉式升降支架(6)，交叉式升降支架(6)上端与固定台底板(23)连接；

模型机构包括斜滑台板(14)、可伸缩角度标尺(17)、调节板(18)、固定台板(22)、固定台底板(23)、调节滑轨(24)、驱动液压缸(25)，斜滑台板(14)顶面刻画有刻度线网格(15)，三条侧边安装侧壁挡板(20)，其中一个侧边标绘比例尺(16)，斜滑台板(14)邻近固定台板(22)一侧安装有扇形挡板(21)；固定台板(22)顶面刻画有刻度线网格(15)，三条侧边也安装侧壁挡板(20)，扇形挡板(21)和各侧壁挡板(20)均为有机玻璃材质；固定台底板(23)沿长度方向设置调节滑轨(24)，固定台板(22)与调节滑轨(24)滑动连接，斜滑台板(14)和固定台板(22)彼此相邻的侧边各通过液压合页(19)连接调节板(18)，斜滑台板(14)和滑块(9)上各安装一个可伸缩角度标尺(17)，驱动液压缸(25)上端连接斜滑台板(14)，驱动液压缸(25)下端变向节(11)、滑块(9)与中间滑轨滑动连接；

驱动液压缸(25)与调节液压缸(5)通过电缆线(27)与计算机(26)控制系统相连接；

固定台底板(22)下面焊接一对连接部件(7)和一对连接滑槽(8)，交叉式升降支架(6)上部分别与连接部件(7)和连接滑槽(8)连接；

固定台板(22)通过调节滑轨(24)在固定台底板(23)上横向滑动，进行横向位移，交叉式升降支架(6)通过调节液压缸(5)垂向调节固定台板(22)的高度；驱动液压缸(25)及气压支撑杆(12)通过变向节(11)与滑块(9)相连接，驱动液压缸(25)为斜滑运动提供动力，气压支撑杆(12)则支持斜滑台板(14)并使之保持水平，变向节(11)调节斜滑运动方向，角度可变化的调节板(18)与变向节(11)配合实现不同性质斜滑位移的叠加，扇形挡板(21)保证斜滑台板(14)与邻近调节板(18)之间紧密贴合，防止实验材料散落；通过计算机(26)控制驱动液压缸(25)，进而控制斜滑台板(14)的运动速度和运动时间，实现二维或三维、不同斜滑方向及断层倾角的多期叠加变形模拟实验。

2.根据权利要求1所述的模拟先存断裂叠加斜滑变形的砂箱物理模拟实验装置，其特征在于：所述的底座安装有移动轮(2)。

3.根据权利要求2所述的模拟先存断裂叠加斜滑变形的砂箱物理模拟实验装置，其特征在于：所述的调节板(18)的调节角度变化范围为30°～90°，调节角度为调节板(18)与水平面之间的夹角。

4.根据权利要求3所述的模拟先存断裂叠加斜滑变形的砂箱物理模拟实验装置，其特征在于：所述的斜滑台板(14)下面焊接旋转连接部件(13)，通过旋转连接部件(13)分别与气压支撑杆(12)、驱动液压缸(25)相连接。