一种砂箱物理模拟装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及砂箱物理模拟技术领域，具体为一种砂箱物理模拟装置，包括底板和砂箱结构，所述底板上方设有计算机控制系统、第一固定架和可控坡角推板，所述砂箱结构上设有第二固定架，所述第一固定架上放置有驱动组件，所述第二固定架上设有摄像机，所述砂箱结构内设有褶皱定位楔体，还包括：角度调节组件，通过在xoy平面内转换角度，用于进行一期和二期多角度推板模拟；固定组件，位于所述砂箱结构的三侧外侧壁处，用于固定所述砂箱结构在所述角度调节组件上方的放置。本实用新型专利技术通过设置褶皱定位楔体，不仅适用于一些单向一期构造模拟，还适用于多期不同角度应力的构造模拟中的演化；本实用新型专利技术通过设置角度调节组件，从不同角度进行还原。角度进行还原。角度进行还原。

【技术实现步骤摘要】
一种砂箱物理模拟装置


[0001]本技术涉及砂箱物理模拟
，具体为一种砂箱物理模拟装置。

技术介绍

[0002]砂箱模拟实验的起源可以追溯到1892年德国Reyer提出的构造模型相似条件的问题，认为模型再现构造变形时，所用材料强度必须远低于原岩强度。后续经历Morath(1913)、Cloos(1930)和Hubbert(1937)等一众学者发展，至1975年《构造物理学基础》一书对构造模拟实验的基本原则、相似条件、等效材料、用模型研究应力的方法等的详细论述，标志着砂箱模拟迈入成熟阶段。
[0003]目前，用干燥石英砂模拟上地壳脆性地层的准确材料，其变形行为符合库伦
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摩尔准则(McClay，1990；Panien et al.2006)；用粘性硅胶是模拟上地壳膏盐层、滑脱层或下地壳岩石等韧性地层(Weijermars，1986；Bonini，2007)。2012年汪昌亮通过一期应力推挤与固定基底应力叠加的模型研究分析了青藏高原的隆升过程及其机制；2017年孙闯通过一期应力推挤与预设的几种坡角造山楔应力叠加模型研究分析了龙门山褶皱冲断带；2021年王亮通过一期张应力及局部挤压应力分析了东非裂谷Turkana坳陷的形成及材料选取相关问题；2016年Schellart and Strak和2020年Reitano et al.分析砂箱模拟实验可以用相似性原理选用对应的力学和流变学性质材料(如石英砂、黄土、硅胶)及各种技术手段；2017年李艳友等对多期走滑或拉张叠加构造特征，设计了多期应力叠加砂箱物理模型实验装置并进行了实验分析；2013年Rosas et al.通过基底板片之间不同夹角模拟了走滑拉张构造变形、纯走滑剪切变形和不同动力学变形过程的应力叠加构造变形过程；2020年曹玉萍通过一期挤压应力和薄弱构造带的砂箱物理模拟实验分析了帕米尔弧形构造带成因；2021年毛宇琼通过一期应力形成的褶皱冲带与侵蚀的相互关系；2018年，王琦通过基于固定基底砂箱模型多期应力叠加分析了断陷构造变形的机制；2019年何宇通过改变楔体角度及两期应力叠加方向分析了逆冲剪切和走滑构造变位变形及导致的差异剥蚀两期应力叠加；此外，权利CN111063248A对砂箱物理模拟不同方向多期应力叠加做出了精确说明。
[0004]总的来说，现有的砂箱实验模拟多聚焦于模拟材料的优化、多重滑脱挤压和模拟过程的适时捕捉及最新构造与侵蚀的相关性等，由此不断完善的实验装置与方法，还不足以解决叠加褶皱的多坡角基底不同方向应力叠加模拟问题。鉴于此，我们提出一种砂箱物理模拟装置。

技术实现思路

[0005]为了弥补以上不足，本技术提供了一种砂箱物理模拟装置。
[0006]本技术的技术方案是：
[0007]一种砂箱物理模拟装置，包括底板和砂箱结构，所述底板上方设有计算机控制系统、第一固定架和可控坡角推板，所述砂箱结构上设有第二固定架，所述第一固定架上放置有驱动组件，所述第二固定架上设有摄像机，所述砂箱结构内设有褶皱定位楔体，还包括：
[0008]角度调节组件，通过在xoy平面内转换角度，用于进行一期和二期多角度推板模拟；
[0009]固定组件，位于所述砂箱结构的三侧外侧壁处，用于固定所述砂箱结构在所述角度调节组件上方的放置。
[0010]优选的，所述砂箱结构由三块可拆卸挡板组成，三块所述可拆卸挡板连接形成“U”型状。
[0011]优选的，所述角度调节组件包括转动圆盘，所述转动圆盘位于所述砂箱结构和所述底板之间的位置。
[0012]优选的，所述转动圆盘的中心位置设有旋转中轴，所述旋转中轴用于所述转动圆盘在所述底板上端的转动连接。
[0013]优选的，所述转动圆盘与所述底板之间存有距离，用于所述转动圆盘在所述底板上方的转动。
[0014]优选的，所述固定组件包括三脚架，所述三脚架设为三个，分别位于所述可拆卸挡板的外侧侧壁处。
[0015]优选的，所述三脚架上设有两个对称的固定螺栓，用于所述三脚架在所述底板上方的固定。
[0016]优选的，所述可控坡角推板与所述可拆卸挡板接触的部位贴有泡沫胶，用于所述可控坡角推板与所述可拆卸挡板之间的无缝隙接触。
[0017]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0018]1本技术通过设置褶皱定位楔体，考虑到了多期多角度的构造应力对构造模拟产生的影响，并且确保二次推挤实验进行成功，利用楔形砂控制了褶皱出现的位置，高度还原地层在受到不同期次不同角度的应力挤压过程；不仅适用于一些单向一期构造模拟，还适用于多期不同角度应力的构造模拟中的演化；
[0019]2.本技术通过设置角度调节组件，利用旋转中轴将转动圆盘放置在底板上方，所述转动圆盘与所述底板之间存有距离，用于所述转动圆盘在所述底板上方的转动，推挤角度可以从构造演化应力方向来判断，推挤速率和距离可以从构造运动的情况按照比例进行换算，发现概率和计算出概率较高。
附图说明
[0020]图1为本技术的整体结构示意图其一；
[0021]图2为本技术的整体结构示意图其二；
[0022]图3为本技术的前视图。
[0023]图中：1、底板；2、计算机控制系统；3、第一固定架；4、驱动液压缸；5、可控坡角推板；6、可拆卸挡板；7、第二固定架；8、摄像机；9、褶皱定位楔体；10、三脚架；11、固定螺栓；12、转动圆盘；13、旋转中轴。
具体实施方式
[0024]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的
实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0025]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0026]请参阅图1
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3，本技术通过以下实施例来详述上述技术方案：
[0027]一种砂箱物理模拟装置，包括底板1和砂箱结构，底板1上方设有计算机控制系统2、第一固定架3和可控坡角推板5，砂箱结构上设有第二固定架7，第一固定架3上放置有驱动组件，第二固定架7上设有摄像机8，砂箱结构内设有褶皱定位楔体9，计算机控制系统2固定安装于底板1上端，计算机控制系统2控制驱动组件推动可控坡角推板5，并且设置距离以及速度，设置摄像机8定时拍照，记录实验的过程，驱动组件为驱动液压缸4，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种砂箱物理模拟装置，包括底板(1)和砂箱结构，所述底板(1)上方设有计算机控制系统(2)、第一固定架(3)和可控坡角推板(5)，所述砂箱结构上设有第二固定架(7)，其特征在于，所述第一固定架(3)上放置有驱动组件，所述第二固定架(7)上设有摄像机(8)，所述砂箱结构内设有褶皱定位楔体(9)，还包括：角度调节组件，通过在xoy平面内转换角度，用于进行一期和二期多角度推板模拟；固定组件，位于所述砂箱结构的三侧外侧壁处，用于固定所述砂箱结构在所述角度调节组件上方的放置。2.如权利要求1所述的一种砂箱物理模拟装置，其特征在于：所述砂箱结构由三块可拆卸挡板(6)组成，三块所述可拆卸挡板(6)连接形成“U”型状。3.如权利要求2所述的一种砂箱物理模拟装置，其特征在于：所述角度调节组件包括转动圆盘(12)，所述转动圆盘(12)位于所述砂箱结构和所述底板(1)之间的位置。4.如权利要求3所述的一种砂箱物理模拟装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：荣邦序，魏克斌，蒋博宇，罗洁，陶凯伟，张青天，李长兴，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：新型
国别省市：