一种走滑断裂局部应力场演化的物理模拟装置制造方法及图纸

一种走滑断裂局部应力场演化的室内物理模拟装置，涉及一种岩土试验系统，可以预制不同角度断层面，并且能够模拟围压，通过改变试验影响因素研究走滑断裂局部应力场的演化规律，为该领域断裂局部应力场的研究提供了参考方案。一种走滑断裂局部应力场的室内模拟系统，包括制样时裂隙角度调节装置，试验时模拟围压加压装置、环箍效应消除装置。其中所述裂隙角度调节装置由可伸缩弯折管、带刻度旋转盘、锁定装置、裂隙面组成。裂隙面组成。裂隙面组成。

【技术实现步骤摘要】
中心位置。将裂隙面(7)放入装置内部，通过可伸缩弯折管(3)调节裂隙面的高度，旋转带刻度旋转盘(6)进一步设定不同角度的裂隙面，考虑到裂隙面(7)的角度在调整后固定的问题，需要对其进行锁定，此时需要将卡扣(5)插入锁定装置(4)对裂隙面(7)进行卡锁。
[0007]模拟围压加压装置由上部压力机、上部动力杆、上部压板、上部横向可伸缩压力板、可旋转压力板、轴向压力板、轴向可伸缩动力杆、伺服电机、滑动底座、模拟围压滑动承压板、模拟围压向滚轴排、压力枕、反力架、模具可滑动底板、底部滑轨、底部滚轴排、滑轨组成。
[0008]模拟围压加压装置的压力板为上部横向可伸缩压力板(11)，考虑裂隙面位于试样中部，而试样总共有两米的长度，压实时需要分层分段压实，所以设计两端向中间同时施力，此时材料间孔隙比逐渐缩小，轴向长度势必会因此减小，所以上部压力板设计为可伸缩结构，消除在进行轴向施压时上部施压对它的约束，保证轴向压缩时的压实空间；考虑轴向压力比较大，为防止施压时裂隙面的位置会因轴向压力而发生变化，其上部压力板须为裂隙面提供一定的约束，裂隙面则必须垂直穿过上部压力板，为了避免裂隙面的角度受到上部压力板的影响，将上部压力板的中心位置设置为可旋转压力板(12)，在裂隙面旋转时同步旋转，使上部施压过程不会对不同走向的裂隙面造成影响。而可旋转压力板(12)为圆盘，此圆盘正中间有一长方形凹槽，裂隙面(7)可穿过此凹槽带动可旋转压力板旋转；可旋转压力板(12)位于上部横向可伸缩压力板(11)内部中心位置，可旋转压力板(12)可在上部横向可伸缩压力板(11)内部自由旋转。r/>[0009]模拟围压加压装置的上部压力板(10)设有滑轨，使上部横向可伸缩压力板(11)能够在上部压力板(10)上自由滑动。第一模拟围压滑动承压板(17
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1)放置于第一模拟围压向滚轴排(18
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1)上并滑动连接，第一模拟围压向滚轴排(18
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1)与第一压力枕(19
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1)相接触并且拼接于第一反力架 (20
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1)上，第一压力枕(19
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1)与第一反力架(20
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1)刚性连接；第二模拟围压滑动承压板(17
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2)放置于第二模拟围压向滚轴排(18
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2)上并滑动连接，第二模拟围压向滚轴排(18
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2)与第二压力枕(19
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2)相接触并且拼接于第二反力架(20
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2)上，第二压力枕(19
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2)与第二反力架(20
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2) 刚性连接。而第一反力架(20
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1)、第二反力架(20
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2)则与外部框架(1)、外部框架上盖(2)刚性连接。第一模拟围压滑动承压板(17
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1)、第二模拟围压滑动承压板(17
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2)坐落于模具可滑动底板(21)上，与模具可滑动底板(21)边缘具有小于5cm的距离。而模具可滑动底板(21)与底部滑轨(22)、底部滚轴排(23)滑动连接。而底部滚轴排(23)位于底部滑轨(22)中间并与其刚性连接，底部滑轨(22)同样的与外部框架(1) 刚性连接。第一伺服电机(15
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1)坐落在第一滑动底座(16
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1)上，第二伺服电机(15
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2)坐落在第二滑动底座(16
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2)上；而第一滑动底座(16
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1)、第二滑动底座(16
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2)与滑轨(24)滑动连接。
[0010]模拟围压加压装置在进行轴向施压时的动力杆为可伸缩动力杆，分别是第一轴向可伸缩压力杆(14
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1)、第二轴向可伸缩压力杆(14
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2)，可在运作时进行分级施压，使其在轴向具有一定的伸缩空间。
[0011]模拟围压加压装置的第一模拟围压滑动承压板(17
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1)可以在第一模拟围压向滚轴排(18
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1)上自由移动，第二模拟围压滑动承压板(17
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2)同样可以在第二模拟围压向滚轴排(18
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2)上自由移动，从而降低了在加载压力时试样端部与承压板间的摩擦力对横向变形发生的约束，消除环箍效应。模拟围压加压装置在进行轴向施压时的动力杆为可伸缩动力杆，可在运作时进行分级施压，使其在轴向具有一定的伸缩空间。
[0012]为了保证制样结束后试样进行养护或其他操作时的完整性，用第一模具盒卡扣板(25
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1)、第二模具盒卡扣板(25
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2)、模具可滑动底板(21) 与第一模拟围压滑动承压板(17
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1)、第二模拟围压滑动承压板(17
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2) 形成一个封闭空间。形成的封闭空间与第一模拟围压向滚轴排(18
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1)、第一模拟围压向滚轴排(18
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2)能够组成环箍效应消除装置，可以消除在试样受轴向压力作用时摩擦阻力对横向变形的约束所产生的环箍效应，消除外部因素对试验的影响，保证试验的准确性。
[0013]为保证试验结束后将试样取出进行下一步操作，模拟围压加压装置的左侧滑轨延伸出一定距离，方便将伺服电机移到一侧，空出环箍消除装置中盒部的取出的空间。
[0014]本技术的有益效果是：
[0015]能够在室内进行走滑断裂局部应力场的模拟，操作简便，适用范围广。通过改变走滑断裂局部应力场模拟试验中岩性、区域构造应力场作用和断裂自身条件等影响因素，进而全面研究。
附图说明
[0016]下面结合附图和实施例对本技术进一步说明：
[0017]图1是本技术的结构示意图
[0018]图2是本技术的正视图
[0019]图3是本技术的侧视图
[0020]图4是本技术的俯视图
[0021]图5是本技术的裂隙走向调节装置
[0022]图6是本技术的模拟围压加压装置
[0023]图7是本技术的环箍效应消除装置
[0024]图8是本技术的环箍效应消除装置的组装图
[0025]图9是裂隙面固定图
[0026]图中1.外部框架，2.外部框架上盖，3.可伸缩弯折管，4.锁定装置， 5.卡扣，6.带刻度旋转盘，7.裂隙面，8.上部压力机，9.上部动力杆，10. 上部压力板，11.上部横向可伸缩压力板，12.可旋转压力板，13
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1.第一轴向压力板，13
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2.第二轴向压力板，14
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1.第一轴向可伸缩动力杆，14
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2. 第二轴向可伸缩动力杆，15
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1.第一伺服电机，15
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2.第二伺服电机，16
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1. 第一滑动底座，16
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2.第二滑动底座，17
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种走滑断裂局部应力场演化的物理模拟装置，其特征在于，包括制样时裂隙角度调节装置，试验时模拟围压加压装置、环箍效应消除装置；其中所述裂隙角度调节系统包括可伸缩弯折管、带刻度旋转盘、锁定装置、裂隙面；可伸缩弯折管(3)将裂隙面(7)与带刻度旋转盘(6)进行组装；可伸缩弯折管(3)由两个形状的部分插接而成，形成两端带有同轴的伸缩杆的一个矩形，即每部分由一个伸缩杆与一个双头拼接管组合而成；可伸缩弯折管(3)刚接于带刻度旋转盘(6)的圆上，并垂直穿过裂隙面；可伸缩弯折管(3)的两部分进行拼接后，将裂隙面(7)固定在带刻度旋转盘(6)中心位置；模拟围压加压装置包括上部压力机、上部动力杆、上部压板、上部横向可伸缩压力板、可旋转压力板、轴向压力板、轴向可伸缩动力杆、伺服电机、滑动底座、模拟围压滑动承压板、模拟围压向滚轴排、压力枕、反力架、模具可滑动底板、底部滑轨、底部滚轴排、滑轨；模拟围压加压装置的压力板为上部横向可伸缩压力板(11)，裂隙面则必须垂直穿过上部横向可伸缩压力板(11)，为了避免裂隙面的角度受到上部压力板的影响，将上部压力板的中心位置设置可旋转压力板(12)，在裂隙面旋转时同步旋转，使上部施压过程不会对不同走向的裂隙面造成影响；其中可旋转压力板(12)为一圆盘，此圆盘正中间有一长方形凹槽，裂隙面(7)可穿过此凹槽带动可旋转压力板旋转；可旋转压力板(12)位于上部横向可伸缩压力板(11)内部中心位置，可旋转压力板(12)可在上部横向可伸缩压力板(11)内部自由旋转；上部压力板(10)设有滑轨，使上部横向可伸缩压力板(11)能够在上部压力板(10)上自由滑动；模拟围压加压装置的第一模拟围压滑动承压板(17
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1)放置于第一模拟围压向滚轴排(18
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1)上并滑动连接，第二模拟围压滑动承压板(17
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2)放置于第二模拟围压向滚轴排(18
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2)上并滑动连接；第一模拟围压滑动承压板(17
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1)放置于第一模拟围压向滚轴排(18
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1)上并滑动连接，第一模拟围压向滚轴排(18
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1)与第一压力枕(19
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1)相接触并且拼接于第一反力架(20
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1)上，第一压力枕(19
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1)与第一反力架(20<...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾扬农，苏占东，张涛，沈超，张之泰，赵博文，
申请(专利权)人：防灾科技学院，
类型：新型
国别省市：