The present invention discloses an experimental device and method for physical simulation of stretching structure in high gravity environment. The experimental device includes an experimental box and a power device. The experimental box includes a movable side plate on both sides and a fixed side plate on the left and right sides. The movable side plate is connected with the bottom plate, and the bottom plate is located on the bottom plate guide rail through the bottom plate slide, and the bottom plate is connected with the power. The device is connected; under the action of the power device, the bottom plate moves on the guide rail of the bottom plate through the bottom plate slider and drives the moving side plate to move forward and backward along the fixed side plate. The experimental device of the invention completes the arrangement of the experimental materials in the deep structure physical simulation experimental box under normal gravity conditions, and automatically controls the power devices on both sides of the structure physical simulation experimental box under centrifugal force conditions, so that the structure physical simulation experimental box completes the physical simulation experiment of deep extension structure, and provides a real-time geological structure evolution process model for researchers. Type.
【技术实现步骤摘要】
用于超重力环境的伸展构造物理模拟实验装置及实验方法
本专利技术涉及一种实验装置及实验方法,尤其涉及一种用于超重力环境下的伸展构造物理模拟实验装置及实验方法。
技术介绍
地质构造的物理模拟已有二百多年的研究历史。这一领域的研究直到上个世纪30年代相似性理论的建立(Hubbert,1937才得到实质性的发展,并最终成为地质构造变形规律、形成过程和成因机制研究的最主要手段。长期以来,人们利用常重力构造物理模拟装置对地质构造过程开展有过全面研究,极大地推进了构造地质学的研究与认识水平。构造变形物理模拟方法在国内外构造地质学研究领域取得了显著成效,国内外一些著名大学和研究所纷纷建立了各自的相关实验室,例如,美国斯坦福大学、赖斯大学、英国伦敦大学、瑞士伯尔尼大学等。在国内,南京大学、中国地质大学(北京)、成都理工大学、中国石油大学(北京)等高校相继建立了构造物理模拟实验室,主要用于模拟构造变形物理模拟的实验研究。然而,大多数构造物理模拟实验是在正常重力条件下的砂箱实验中完成的。常重力构造物理模拟实验在涉及岩石流动变形(如地幔柱上涌、软流圈对流、下地壳流动和岩浆及膏盐地层底辟)等问题的深层构造过程物理模拟方面存在很大的局限,常重力构造物理模拟实验可以模拟逼真的构造变形形态,但实验缺少了构造变形的应力影响因素。对于涉及重力的地学问题,离心机具有不可替代的作用。使用离心机,可以实现正常重力几百倍、甚至1000倍以上的超重力环境,因此能把实际地质体缩小成一个地质模型,在实验室里对它进行研究。对于地壳中的岩石,重力是控制其破坏和变形的主要因素,使用离心机进行有关的物理模拟实验是 ...
【技术保护点】
1.一种用于超重力环境的伸展构造物理模拟实验装置,其特征在于:包括实验箱(28)和动力装置,所述实验箱(28)包括位于前后两侧的移动侧板(23)和位于左右两侧的固定侧板(21),其中,所述移动侧板(23)与底板(22)连接,所述底板(22)底部通过底板滑块(26)设于底板导轨(24)上,且该底板(22)与动力装置相连;在动力装置的作用下,所述底板(22)通过底板滑块(26)在底板导轨(24)上移动并带动移动侧板(23)沿固定侧板(21)前后移动,实验箱(28)内的实验材料得以变形。
【技术特征摘要】
1.一种用于超重力环境的伸展构造物理模拟实验装置,其特征在于:包括实验箱(28)和动力装置,所述实验箱(28)包括位于前后两侧的移动侧板(23)和位于左右两侧的固定侧板(21),其中,所述移动侧板(23)与底板(22)连接,所述底板(22)底部通过底板滑块(26)设于底板导轨(24)上,且该底板(22)与动力装置相连;在动力装置的作用下,所述底板(22)通过底板滑块(26)在底板导轨(24)上移动并带动移动侧板(23)沿固定侧板(21)前后移动,实验箱(28)内的实验材料得以变形。2.根据权利要求1所述的实验装置,其特征在于:所述底板(22)由锲状底板单元拼接而成。3.根据权利要求1所述的实验装置,其特征在于:所述动力装置包括与底板(22)连接的伸缩架(20)、动力活动板(15)、用于支撑动力活动板(15)的动力支撑导轨底座(25)以及与动力活动板(15)连接的推拉部件;其中,所述动力活动板(15)上设有伸缩架支撑导轨(19)和伸缩架支撑滑块(18),所述伸缩架(20)通过伸缩架支撑滑块(18)在伸缩架支撑导轨(19)上滑动;所述动力支撑导轨底座(25)上设有动力支撑导轨(16)和动力支撑滑块(17),所述动力活动板(15)通过动力支撑滑块(17)在动力支撑导轨(16)上滑动。4.根据权利要求1所述的实验装置,其特征在于:所述移动侧板(23)与底板(22)垂直布置。5.根据权利要求3所述的实验装置,其特征在于:所述推拉部件为液压缸(12)或者由电机及其驱动的丝杆组成。6.根据权利要求1所述的实验装置,其特征在于:所述移动侧板(23)与固定侧板(21)的移动接触部位设有密封条。7.根据权利要求1所述的实验装置,其特征在于:所述实验箱(28)设...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴晓俊,贾东,杨树锋,励音骐,陈汉林,陈竹新,尹宏伟,李一泉,袁剑英,吴武军,王彦君,
申请(专利权)人:南京大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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