一种同沉积构造物理模拟实验设备及方法技术

本发明专利技术公开了一种同沉积构造物理模拟实验设备及方法，其中的同沉积构造物理模拟实验设备包括平台，所述平台的底部固定安装有四个呈两两对称设置的支腿，平台的顶部固定安装有U型座，平台的上方设置有实验箱，实验箱的顶部为开口构造，实验箱的底部固定安装有第一铰接座，第一铰接座的底部与U型座转动连接，实验箱内滑动安装有承载板，承载板的侧壁与实验箱的内壁壁滑动接触。本发明专利技术设计合理，设备能够单独进行物理沉积模拟实验或单独进行构造运动模拟实验，功能性好，实验效果明显，而且还能够模拟沉积过程和构造运动同时进行，可以尽可能的贴合实际环境要求，提高了实验效果和实验结果的准确性，能够满足使用需求。能够满足使用需求。能够满足使用需求。

【技术实现步骤摘要】
一种同沉积构造物理模拟实验设备及方法


[0001]本专利技术涉及同沉积构造实验
，具体为一种同沉积构造物理模拟实验设备及方法。

技术介绍

[0002]同沉积构造又称同生构造或生长构造，是指在沉积过程中发育的构造。同沉积构造的构造形态一般表现为盆内断层、盆缘断层以及褶曲变形，同沉积构造主要发育在离散型板块边界部位以及板内变形轻微的断陷盆地的同沉积断层的上盘。沉积模拟是沉积学理论研究的一种重要的实验手段和技术方法，可以分为数值模拟和物理模拟，物理模拟是对沉积物物理过程的室内模拟，通过模拟当时的沉积条件，在实验室还原自然界沉积物的沉积过程，同沉积构造物理模拟是在室内对物理过程进行模拟，其关键是原型与模型的相似性，现今，在实验室内进行同沉积构造物理模拟实验时，就需要使用到同沉积构造物理模拟实验设备。
[0003]但是，现有技术中，在进行同沉积构造物理模拟时，现有的同沉积构造物理模拟实验设备的结构简单，通常只能够进行物理沉积模拟实验和构造运动模拟实验中的一种，功能比较单一，导致实验结果不准确，并且由于不能够同时进行物理沉积模拟实验和构造运动模拟实验，导致实验过程不能够贴合实际环境要求，实验效果不够理想，降低了实验结果的准确性，进而不能够满足使用需求，为此，我们提出一种同沉积构造物理模拟实验设备及方法用于解决上述问题。

技术实现思路

[0004](一)解决的技术问题
[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种同沉积构造物理模拟实验设备及方法，解决了同沉积构造物理模拟实验设备通常只能够进行物理沉积模拟实验和构造运动模拟实验中的一种，功能比较单一，导致实验结果不准确，并且由于不能够同时进行物理沉积模拟实验和构造运动模拟实验，导致实验过程不能够贴合实际环境要求，实验效果不够理想，降低了实验结果的准确性的问题。
[0006](二)技术方案
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种同沉积构造物理模拟实验设备，包括平台，所述平台的底部固定安装有四个呈两两对称设置的支腿，平台的顶部固定安装有U型座，平台的上方设置有实验箱，实验箱的顶部为开口构造，实验箱的底部固定安装有第一铰接座，第一铰接座的底部与U型座转动连接，实验箱内滑动安装有承载板，承载板的侧壁与实验箱的内壁壁滑动接触，平台和实验箱之间设置有角度调节组件，平台上设置有沉积模拟实验组件和构造运动模拟实验组件。
[0008]优选的，所述角度调节组件包括第二铰接座、支撑斜板、轴座、丝杆、矩形滑座和电机，第二铰接座固定安装在实验箱的底部并位于第一铰接座的右侧，支撑斜板的顶端与第
二铰接座转动连接，平台的顶部开设有矩形滑槽，轴座固定安装在矩形滑槽的右侧内壁上，丝杆的右端与轴座转动连接，矩形滑座螺纹套设在丝杆上，支撑斜板的底端延伸至矩形滑槽内并与矩形滑座的顶部转动连接，电机固定安装在矩形滑槽内，丝杆的左端与电机的输出轴端固定连接。
[0009]优选的，所述矩形滑槽的底部内壁上开设有第一限位，矩形滑座的底部固定安装有第一限位杆，第一限位杆滑动安装在第一限位槽内。
[0010]优选的，所述沉积模拟实验组件包括水箱、水泵、输水波纹管、出水管、排水管、多个喷管、回水波纹管、滤网、多个日光灯和两个风扇，水箱固定安装在平台的底部，水泵固定安装在实验箱的右侧外壁上，输水波纹管的一端与水泵的吸入端固定连接，输水波纹管远离水泵的一端延伸至水箱内，出水管的一端与水泵的排出端固定连接，排水管通过管卡安装固定在实验箱的右侧内壁上，出水管远离水泵的一端延伸至实验箱内并与排水管固定连接，多个喷管均固定安装在排水管上并呈等间距排布，多个喷管均为倾斜设置，回水波纹管固定安装在实验箱的左侧，回水波纹管的一端延伸至实验箱内，回水波纹管远离实验箱的一端延伸至水箱内，滤网固定安装在回水波纹管位于实验箱内的一端。
[0011]优选的，所述实验箱的顶部固定安装有两个竖板，两个竖板的顶部固定安装有同一个横板，多个日光灯和两个风扇均固定安装在横板的底部，多个多个日光灯呈等间距排布，两个风扇均呈倾斜设置。
[0012]优选的，所述水箱的顶部开设有加水孔，加水孔内螺纹安装有端盖，水箱的左侧开设有放水孔，放水孔内螺纹安装有堵头。
[0013]优选的，所述构造运动模拟实验组件包括两个挤压板、两个压力传感器、两个电动推杆、三个振动马达和多个弹簧，实验箱的两侧内壁上均开设有收纳槽，两个挤压板均滑动安装在收纳槽内，两个压力传感器分别固定安装在两个挤压板相互远离的一侧，两个电动推杆分别固定安装在实验箱的两侧外壁上，两个收纳槽相互远离的一侧内壁上均开设有通孔，两个电动推杆的输出轴端分别贯穿相对应的通孔，两个电动推杆的输出轴端分别与相对应的压力传感器固定连接，三个振动马达均固定安装在承载板的底部并呈等间距排布，多个弹簧的底端均与实验箱的底部内壁固定连接，多个弹簧的顶端均与承载板的底部固定连接，多个弹簧呈等间距排布。
[0014]优选的，所述实验箱的底部内壁上固定安装有两个固定柱，两个固定柱的顶端均开设有导向槽，两个导向槽内均滑动安装有导向柱，两个导向柱的顶端分别延伸至相对应的导向槽内，两个导向柱的顶端均与承载板的底部固定连接。
[0015]优选的，所述导向槽的两侧内壁上均开设有第二限位槽，导向柱的两侧均固定安装有第二限位杆，第二限位杆滑动安装在相对应的第二限位槽内。
[0016]一种上述的同沉积构造物理模拟实验设备的实验方法，包括如下操作步骤：
[0017]S1：将该实验设备整体放置在实验室内合适的位置，通过拧下端盖，向水箱内注入适量的清水，再把端盖拧紧在加水孔内，然后把配比好的泥沙碎屑颗粒放入实验箱内，利用承载板对泥沙碎屑颗粒进行支撑，接通电源，对泥沙碎屑颗粒进行物理沉积模拟实验时，通过开启日光灯，利用日光灯发出的光线照射在泥沙碎屑颗粒的表面，可进行模拟泥沙碎屑颗粒受到日光照射的状况，并且通过开启不同的日光灯，可模拟泥沙碎屑颗粒受到不同强度的日光照射的状况，通过开启任意一个风扇，可进行模拟泥沙碎屑颗粒受到风吹的状况，
并且通过开启不同的风扇，可改变泥沙碎屑颗粒受到风吹的风向，通过启动水泵运行，使得水箱内的清水依次经过输水波纹管、水泵、出水管、排水管最后从多个喷管排出，从多个喷管排出的清水在泥沙碎屑颗粒的表面进行流动，可进行模拟河流冲刷泥沙碎屑颗粒表面的状况，实验箱内的清水在滤网的过滤后经过回水波纹管回流至水箱内，即可对水箱内的清水进行循环使用，具有节约水资源的效果，进而通过对泥沙碎屑颗粒进行照晒、风水和冲刷三种方式，可模拟泥沙碎屑颗粒被侵蚀后再次沉积的过程，进而提高了实验结果的准确性；
[0018]S2：对泥沙碎屑颗粒进行构造运动模拟实验时，通过开启两个压力传感器，再开启两个电动推杆工作，两个电动推杆推动相对应的挤压板向相对应的收纳槽外滑出，进而利用两个挤压板对泥沙碎屑颗粒施加的挤压力，可进行模拟水平方向的构造运动实验，利用两个压力传感器，可对泥沙碎屑颗粒受到的挤压力进行检测，使得压力值在控制器的显示屏上显示出，以便于研究本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种同沉积构造物理模拟实验设备，包括平台(1)，其特征在于：所述平台(1)的底部固定安装有四个呈两两对称设置的支腿(2)，所述平台(1)的顶部固定安装有U型座(3)，平台(1)的上方设置有实验箱(4)，所述实验箱(4)的顶部为开口构造，所述实验箱(4)的底部固定安装有第一铰接座(5)，所述第一铰接座(5)的底部与所述U型座(3)转动连接，所述实验箱(4)内滑动安装有承载板(6)，所述承载板(6)的侧壁与所述实验箱(4)的内壁壁滑动接触，所述平台(1)和所述实验箱(4)之间设置有角度调节组件，所述平台(1)上设置有沉积模拟实验组件和构造运动模拟实验组件。2.根据权利要求1所述的一种同沉积构造物理模拟实验设备，其特征在于：所述角度调节组件包括第二铰接座(7)、支撑斜板(8)、轴座(10)、丝杆(11)、矩形滑座(12)和电机(13)，所述第二铰接座(7)固定安装在所述实验箱(4)的底部并位于第一铰接座(5)的右侧，所述支撑斜板(8)的顶端与所述第二铰接座(7)转动连接，所述平台(1)的顶部开设有矩形滑槽(9)，所述轴座(10)固定安装在所述矩形滑槽(9)的右侧内壁上，所述丝杆(11)的右端与所述轴座(10)转动连接，所述矩形滑座(12)螺纹套设在所述丝杆(11)上，所述支撑斜板(8)的底端延伸至矩形滑槽(9)内并与所述矩形滑座(12)的顶部转动连接，所述电机(13)固定安装在所述矩形滑槽(9)内，所述丝杆(11)的左端与所述电机(13)的输出轴端固定连接。3.根据权利要求2所述的一种同沉积构造物理模拟实验设备，其特征在于：所述矩形滑槽(9)的底部内壁上开设有第一限位，所述矩形滑座(12)的底部固定安装有第一限位杆，所述第一限位杆滑动安装在所述第一限位槽内。4.根据权利要求1所述的一种同沉积构造物理模拟实验设备，其特征在于：所述沉积模拟实验组件包括水箱(14)、水泵(15)、输水波纹管(16)、出水管(17)、排水管(18)、多个喷管(19)、回水波纹管(20)、滤网(21)、多个日光灯(22)和两个风扇(23)，所述水箱(14)固定安装在所述平台(1)的底部，所述水泵(15)固定安装在所述实验箱(4)的右侧外壁上，所述输水波纹管(16)的一端与所述水泵(15)的吸入端固定连接，所述输水波纹管(16)远离水泵(15)的一端延伸至所述水箱(14)内，所述出水管(17)的一端与所述水泵(15)的排出端固定连接，所述排水管(18)通过管卡安装固定在所述实验箱(4)的右侧内壁上，所述出水管(17)远离水泵(15)的一端延伸至实验箱(4)内并与所述排水管(18)固定连接，多个所述喷管(19)均固定安装在所述排水管(18)上并呈等间距排布，多个所述喷管(19)均为倾斜设置，所述回水波纹管(20)固定安装在所述实验箱(4)的左侧，所述回水波纹管(20)的一端延伸至实验箱(4)内，所述回水波纹管(20)远离实验箱(4)的一端延伸至所述水箱(14)内，所述滤网(21)固定安装在所述回水波纹管(20)位于实验箱(4)内的一端。5.根据权利要求4所述的一种同沉积构造物理模拟实验设备，其特征在于：所述实验箱(4)的顶部固定安装有两个竖板(24)，两个所述竖板(24)的顶部固定安装有同一个横板(25)，多个所述日光灯(22)和两个所述风扇(23)均固定安装在所述横板(25)的底部，多个所述多个日光灯(22)呈等间距排布，两个所述风扇(23)均呈倾斜设置。6.根据权利要求4所述的一种同沉积构造物理模拟实验设备，其特征在于：所述水箱(14)的顶部开设有加水孔，所述加水孔内螺纹安装有端盖，所述水箱(14)的左侧开设有放水孔，所述放水孔内螺纹安装有堵头。7.根据权利要求1所述的一种同沉积构造物理模拟实验设备，其特征在于：所述构造运动模拟实验组件包括两个挤压板(27)、两个压力传感器(28)、两个电动推杆(29)、三个振动
马达(30)和多个弹簧(31)，所述实验箱(4)的两侧内壁上均开设有收纳槽(26)，两个所述挤压板(27)均滑动安装在所述收纳槽(26)内，两个所述压力传感器(28)分别固定安装在两个所述挤压板(27)相互远离的一侧，两个所述电动推杆(29)分别固定安装在所述实验箱(4)的两侧外壁上，两个所述收纳槽(26)相互远离的一侧内壁上均开设有通孔，两个所述电动推杆(29)的输出轴端分别贯穿相对应的所述通孔，两个所述电动推杆(29)的输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏思源，姜在兴，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：