用于压拉与剪切全角度叠合变形的构造物理模拟实验装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202020830829.5 (22)申请日 2020.05.18 (73)专利权人 中国地质调查局发展研究中心 地址 100037 北京市西城区阜外大街45号 (72)发明人 高凤琳王成锡李景朝连键 丁克永郑啸孙克峰王斌 吴楚梁婉娟 (74)专利代理机构 北京高沃律师事务所 11569 代理人 张琳丽 (51)Int.Cl. G01N 3/08(2006.01) G01N 3/12(2006.01) G01N 3/24(2006.01) G01N 33/24(2006.01) 。

2、G09B 23/40(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 (54)实用新型名称 用于压拉与剪切全角度叠合变形的构造物 理模拟实验装置 (57)摘要 本实用新型公开的用于压拉与剪切全角度 叠合变形的构造物理模拟实验装置， 涉及构造地 质学研究领域， 包括实验平台和控制机构， 所述 实验平台上设有支撑运动机构， 所述支撑运动机 构上设置有推拉机构， 所述推拉机构下方设置有 剪切机构， 所述剪切机构转动安装于所述实验平 台上； 所述控制机构分别与所述支撑运动机构、 剪切机构和推拉机构电连接， 所述控制机构用于 调控所述支撑运动机构， 并驱动所述剪切机构和 所述推拉机构移动，。

3、 模拟构造挤压、 拉张、 剪切、 压扭以及拉扭等过程。 本实用新型能够实现挤 压、 拉张变形与剪切变形之间的全角度叠合， 模 拟多角度、 多期次压扭、 拉扭等构造变形过程。 权利要求书2页 说明书6页 附图4页 CN 212321290 U 2021.01.08 CN 212321290 U 1.用于压拉与剪切全角度叠合变形的构造物理模拟实验装置， 其特征在于： 包括实验 平台和控制机构， 所述实验平台上设有支撑运动机构， 所述支撑运动机构上设置有推拉机 构， 所述推拉机构下方设置有剪切机构， 所述剪切机构转动安装于所述实验平台上； 所述控 制机构分别与所述支撑运动机构、 剪切机构和推拉机构电。

4、连接， 所述控制机构用于调控所 述支撑运动机构， 并驱动所述剪切机构和所述推拉机构移动， 模拟构造挤压、 拉张、 剪切、 压 扭以及拉扭过程； 所述实验平台包括横截面为矩形结构的设备底板， 所述设备底板上固定 安装有环形结构的齿条； 所述支撑运动机构包括第一液压杆支架、 第一液压杆、 第二液压杆 支架、 第二液压杆、 第三液压杆、 旋转升降液压杆和固定挡板支架； 两个所述第一液压杆支 架对称设置于所述设备底板相对的两端上， 所述第一液压杆支架上安装有水平设置的所述 第一液压杆； 所述第二液压杆支架对称设置于所述设备底板相对的另两端上， 所述第二液 压杆支架上连接有水平设置的所述第二液压杆， 位。

5、于同一侧的两个所述第二液压杆之间连 接有固定挡板支架， 所述固定挡板支架内安装有竖直设置的固定挡板； 四个所述第三液压 杆对称设置于所述设备底板底部， 用于支撑并调节所述设备底板的倾斜角度； 所述旋转升 降液压杆设置于所述设备底板上， 且所述旋转升降液压杆位于所述齿条所在虚拟圆的圆心 位置处； 所述旋转升降液压杆与所述剪切机构连接； 所述剪切机构包括旋转平台、 钢轴、 滚 筒、 电机、 皮带、 齿轮组和齿轮盒； 所述旋转平台与所述旋转升降液压杆连接； 所述旋转平台 两端对称设有多个钢轴支架， 所述钢轴支架顶部开设有凹槽， 位于所述旋转平台两端且对 称的两个所述凹槽内架设有一个所述钢轴； 所述钢。

6、轴上穿设有所述滚筒； 所述皮带闭合缠 绕于所述滚筒上； 所述滚筒两端分别连接有所述齿轮组， 所述齿轮组设置于所述齿轮盒内； 所述齿轮组的竖直投影位于所述齿条投影所在虚拟圆的外侧， 且与所述齿条投影所在虚拟 圆不相交； 所述旋转平台底部安装有与所述滚筒轴线方向平行的电机滑轨， 所述电机滑轨 上滑动设置有电机， 所述电机位于所述齿轮组和所述齿条之间， 且所述电机能够通过齿轮 与所述齿轮组或所述齿条啮合传动； 所述推拉机构包括活动挡板和固定挡板； 所述活动挡 板与所述第一液压杆连接； 所述固定挡板与所述固定挡板支架连接， 所述固定挡板支架为 矩形框结构， 所述固定挡板嵌套于所述固定挡板支架内， 所述。

7、固定挡板支架的两条竖直侧 边分别与所述第二液压杆连接， 且位于同一端的两个所述第二液压杆能够带动与其相连的 所述固定挡板支架水平移动； 所述活动挡板与所述固定挡板垂直设置。 2.根据权利要求1所述的用于压拉与剪切全角度叠合变形的构造物理模拟实验装置， 其特征在于： 所述齿轮组包括第一齿轮、 第一齿轮传动轴、 第二齿轮、 第二齿轮传动轴、 第三 齿轮、 第四齿轮和第五齿轮； 所述齿轮盒内设有多个钢轴悬挂架， 所述钢轴两端悬挂于所述 钢轴悬挂架上， 所述齿轮盒内设有与所述钢轴悬挂架垂直的第一齿轮传动轴悬挂架， 所述 第一齿轮传动轴悬挂架上设有第一齿轮传动轴固定孔， 所述第一齿轮传动轴固定孔内安装 。

8、有所述第一齿轮传动轴， 所述第一齿轮传动轴与所述滚筒的轴线水平垂直设置； 所述旋转 平台两端设有第二齿轮传动轴固定孔， 所述第二齿轮传动轴固定孔内穿设有竖直设置的所 述第二齿轮传动轴； 所述第一齿轮传动轴上穿设有多个所述第一齿轮， 其中一个所述第一 齿轮啮合有第二齿轮， 所述第二齿轮穿设于所述第二齿轮传动轴上端， 所述滚筒两端连接 有第三齿轮， 所述第三齿轮嵌套于所述钢轴上， 且所述第三齿轮分别啮合有一个所述第一 齿轮； 所述第一齿轮传动轴下端穿设有所述第四齿轮； 所述电机的传动轴上安装有所述第 五齿轮， 所述第五齿轮能够与所述第四齿轮或所述齿条啮合传动。 权利要求书 1/2 页 2 CN 2。

9、12321290 U 2 3.根据权利要求1所述的用于压拉与剪切全角度叠合变形的构造物理模拟实验装置， 其特征在于： 每个所述钢轴上均穿设有两个结构相同的所述滚筒， 所述滚筒在多个所述钢 轴上并列设置为两排， 每排所述滚筒上均分别缠绕有一条闭合的所述皮带， 相邻两条所述 皮带之间嵌套有防漏条； 所述齿轮组分别与每排所述滚筒的外端连接。 4.根据权利要求1所述的用于压拉与剪切全角度叠合变形的构造物理模拟实验装置， 其特征在于： 所述控制机构包括控制终端， 所述控制终端电连接有信号传输装置； 所述控制 终端通过所述信号传输装置分别与所述第一液压杆、 第二液压杆、 第三液压杆、 旋转升降液 压杆和电。

10、机电连接。 权利要求书 2/2 页 3 CN 212321290 U 3 用于压拉与剪切全角度叠合变形的构造物理模拟实验装置 技术领域 0001 本实用新型涉及涉及构造地质学研究领域领域， 特别是涉及用于压拉与剪切全角 度叠合变形的构造物理模拟实验装置。 背景技术 0002 构造物理模拟实验是研究及验证构造变形机制及演化过程的重要技术手段。 基于 相似性准则， 构造物理模拟实验得以在室内短时间条件下模拟大尺度、 长时间的地质构造 变形过程。 近年来， 构造物理模拟实验在地球科学研究、 能源矿产勘探开发以及地质灾害预 警防治等方面得到了广泛应用， 在科研及生产辅助方面取得了显著成效。 0003 。

11、常见的基本构造类型主要为挤压构造、 拉分构造和剪切构造， 但在实际情况下， 构 造变形多具有时空叠加性， 地质体在经历多种变形机制时间及空间上的叠加后， 形成现今 的构造形态。 在以往的单次构造物理模拟实验中， 变形机制较为单一， 无法完成多种变形机 制的叠加模拟， 难以满足复杂叠合构造的研究需求。 实用新型内容 0004 本实用新型的目的是提供用于压拉与剪切全角度叠合变形的构造物理模拟实验 装置， 以解决上述现有技术存在的问题， 能够实现挤压、 拉张变形与剪切变形之间的全角度 叠合， 模拟多角度、 多期次压扭、 拉扭等构造变形过程。 0005 为实现上述目的， 本实用新型提供了如下方案： 0。

12、006 本实用新型提供用于压拉与剪切全角度叠合变形的构造物理模拟实验装置， 包括 实验平台和控制机构， 所述实验平台上设有支撑运动机构， 所述支撑运动机构上设置有推 拉机构， 所述推拉机构下方设置有剪切机构， 所述剪切机构转动安装于所述实验平台上； 所 述控制机构分别与所述支撑运动机构、 剪切机构和推拉机构电连接， 所述控制机构用于调 控所述支撑运动机构， 并驱动所述剪切机构和所述推拉机构移动， 模拟构造挤压、 拉张、 剪 切、 压扭以及拉扭等过程。 0007 可选的， 所述实验平台包括横截面为矩形结构的设备底板， 所述设备底板上固定 安装有环形结构的齿条。 0008 可选的， 所述支撑运动机。

13、构包括第一液压杆支架、 第一液压杆、 第二液压杆支架、 第二液压杆、 第三液压杆、 旋转升降液压杆和固定挡板支架； 两个所述第一液压杆支架对称 设置于所述设备底板相对的两端上， 所述第一液压杆支架上安装有水平设置的所述第一液 压杆； 所述第二液压杆支架对称设置于所述设备底板相对的另两端上， 所述第二液压杆支 架上连接有水平设置的所述第二液压杆， 位于同一侧的两个所述第二液压杆之间连接有固 定挡板支架， 所述固定挡板支架内安装有竖直设置的固定挡板； 四个所述第三液压杆对称 设置于所述设备底板底部， 用于支撑并调节所述设备底板的倾斜角度； 所述旋转升降液压 杆设置于所述设备底板上， 且所述旋转升降。

14、液压杆位于所述齿条所在虚拟圆的圆心位置 处； 所述旋转液压升降杆与所述剪切机构连接。 说明书 1/6 页 4 CN 212321290 U 4 0009 可选的， 所述剪切机构包括旋转平台、 钢轴、 滚筒、 电机、 皮带、 齿轮组和齿轮盒； 所 述旋转平台与所述旋转升降液压杆连接； 所述旋转平台两端对称设有多个钢轴支架， 所述 钢轴支架顶部开设有凹槽， 位于所述旋转平台两端且对称的两个所述凹槽内架设有一个所 述钢轴； 所述钢轴上穿设有所述滚筒； 所述皮带闭合缠绕于所述滚筒上； 所述滚筒两端分别 连接有所述齿轮组， 所述齿轮组设置于所述齿轮盒内； 所述齿轮组的竖直投影位于所述齿 条投影所在虚拟圆。

15、的外侧， 且与所述齿条投影所在虚拟圆不相交； 所述旋转平台底部安装 有与所述滚筒轴线方向平行的电机滑轨， 所述电机滑轨上滑动设置有电机， 所述电机位于 所述齿轮组和所述齿条之间， 且所述电机能够通过齿轮与所述齿轮组或所述齿条啮合传 动。 0010 可选的， 所述齿轮组包括第一齿轮、 第一齿轮传动轴、 第二齿轮、 第二齿轮传动轴、 第三齿轮、 第四齿轮和第五齿轮； 所述齿轮盒内设有多个钢轴悬挂架， 所述钢轴两端悬挂于 所述钢轴悬挂架上， 所述齿轮盒内设有与所述钢轴悬挂架垂直的第一齿轮传动轴悬挂架， 所述第一齿轮传动轴悬挂架上设有第一齿轮传动轴固定孔， 所述第一齿轮传动轴固定孔内 安装有所述第一齿。

16、轮传动轴， 所述第一齿轮传动轴与所述滚筒的轴线水平垂直设置； 所述 旋转平台两端设有第二齿轮传动轴固定孔， 所述第二齿轮传动轴固定孔内穿设有竖直设置 的所述第二齿轮传动轴； 所述第一齿轮传动轴上穿设有多个所述第一齿轮， 其中一个所述 第一齿轮啮合有第二齿轮， 所述第二齿轮穿设于所述第二齿轮传动轴上端， 所述滚筒两端 连接有第三齿轮， 所述第三齿轮嵌套于所述钢轴上， 且所述第三齿轮分别啮合有一个所述 第一齿轮； 所述第一齿轮传动轴下端穿设有所述第四齿轮； 所述电机的传动轴上安装有所 述第五齿轮， 所述第五齿轮能够与所述第四齿轮或所述齿条啮合传动。 0011 可选的， 每个所述钢轴上均穿设有两个结。

17、构相同的所述滚筒， 所述滚筒在多个所 述钢轴上并列设置为两排， 每排所述滚筒上均分别缠绕有一条闭合的所述皮带， 相邻两条 所述皮带之间嵌套有防漏条： 所述齿轮组分别与每排所述滚筒的外端连接。 0012 可选的， 所述推拉机构包括活动挡板和固定挡板； 所述活动挡板与所述第一液压 杆连接； 所述固定挡板与所述固定挡板支架连接， 所述固定挡板支架为矩形框结构， 所述固 定挡板嵌套于所述固定挡板支架内， 所述固定挡板支架的两条竖直侧边分别与所述第二液 压杆连接， 且位于同一端的两个所述第二液压杆能够带动与其相连的所述固定挡板支架水 平移动； 所述活动挡板与所述固定挡板垂直设置。 0013 可选的， 所。

18、述控制机构包括控制终端， 所述控制终端电连接有信号传输装置； 所述 控制终端通过所述信号传输装置分别与所述第一液压杆、 第二液压杆、 第三液压杆、 旋转升 降液压杆和电机电连接。 0014 本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果： 0015 本实用新型提供的用于压拉与剪切全角度叠合变形的构造物理模拟实验装置， 通 过所述控制机构调控所述支撑运动机构， 驱动所述剪切机构和所述推拉机构沿特定方向移 动， 模拟构造挤压、 拉张、 剪切、 压扭以及拉扭等过程， 实现了全角度的剪切与推拉叠合变形 过程模拟。 附图说明 0016 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实施例。

19、 说明书 2/6 页 5 CN 212321290 U 5 中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本实用新型的 一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动性的前提下， 还可以根据 这些附图获得其他的附图。 0017 图1为本实用新型用于压拉与剪切全角度叠合变形的构造物理模拟实验装置实施 例一的结构示意图； 0018 图2为本实用新型用于压拉与剪切全角度叠合变形的构造物理模拟实验装置中实 验平台加装旋转升降液压杆与第三液压杆的结构示意图； 0019 图3为本实用新型用于压拉与剪切全角度叠合变形的构造物理模拟实验装置中旋 转平台的结构示意图； 0。

20、020 图4为本实用新型用于压拉与剪切全角度叠合变形的构造物理模拟实验装置中剪 切机构去除皮带、 齿轮盒与防漏条的俯视图； 0021 图5为本实用新型用于压拉与剪切全角度叠合变形的构造物理模拟实验装置齿轮 盒部分剖开的主视图； 0022 图6为本实用新型用于压拉与剪切全角度叠合变形的构造物理模拟实验装置的侧 视图； 0023 图7为本实用新型用于压拉与剪切全角度叠合变形的构造物理模拟实验装置中剪 切机构与推拉机构呈45 夹角的俯视图； 0024 其中， 1为实验平台、 11为设备底板、 12为齿条、 2为支撑运动机构、 21为第一液压杆 支架、 22为第一液压杆、 23为第二液压杆支架、 24。

21、为第四液压杆、 25为第三液压杆、 26为旋转 升降液压杆、 27为固定挡板支架、 3为剪切机构、 31为旋转平台、 311为钢轴支架、 312为第二 齿轮传动轴固定孔、 313为电机滑轨、 32为钢轴、 33为滚筒、 34为电机、 35为皮带、 36为齿轮 组、 361为第一齿轮、 362为第一齿轮传动轴、 363为第二齿轮、 364为第二齿轮传动轴、 365为 第三齿轮、 366为第四齿轮、 367为第五齿轮、 37为齿轮盒、 371为钢轴悬挂架、 372为第一齿轮 传动轴悬挂架、 3721为第一齿轮传动轴固定孔、 38为防漏条、 4为推拉机构、 41为活动挡板、 42为固定挡板、 5为控。

22、制机构、 51为控制终端、 52为信号传输装置。 具体实施方式 0025 下面将结合本实用新型实施例中的附图， 对本实用新型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实用新型一部分实施例， 而不是全部的 实施例。 基于本实用新型中的实施例， 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， 都属于本实用新型保护的范围。 0026 本实用新型的目的是提供用于压拉与剪切全角度叠合变形的构造物理模拟实验 装置， 以解决上述现有技术存在的问题， 能够实现挤压、 拉张变形与剪切变形之间的全角度 叠合， 模拟多角度、 多期次压扭、 拉扭等构造变形过程。

23、。 0027 为使本实用新型的上述目的、 特征和优点能够更加明显易懂， 下面结合附图和具 体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。 0028 为使本实用新型实施例的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合本实用新 型实施例中的附图， 对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述， 显然， 所描 述的实施例是本实用新型一部分实施例， 而不是全部的实施例。 说明书 3/6 页 6 CN 212321290 U 6 0029 基于本实用新型中的实施例， 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， 都属于本实用新型保护的范围。 在不冲突的情况下， 下述的实施 。

24、例及实施例中的特征可以相互组合。 0030 其中，“上” 、“下” 、“前” 、“后” 等的用语， 是用于描述各个结构在附图中的相对位置 关系， 仅为便于叙述的明了， 而非用以限定本实用新型可实施的范围， 其相对关系的改变或 调整， 在无实质变更技术内容下， 当亦视为本实用新型可实施的范畴。 0031 需要说明的是， 在本实用新型的描述中， 术语 “第一” 、“第二” 仅用于方便描述不同 的部件， 而不能理解为指示或暗示顺序关系、 相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征 的数量。 由此， 限定有 “第一” 、“第二” 的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。 0032 实施例一 0033 。

25、本实施例提供一种用于压拉与剪切全角度叠合变形的构造物理模拟实验装置， 如 图1-图7所示， 包括实验平台1， 实验平台1上设有支撑运动机构2， 支撑运动机构2上设有剪 切机构3和推拉机构4， 支撑运动机构2与控制机构5连接， 控制机构5可调控支撑运动机构2， 驱动剪切机构3和推拉机构4沿特定方向移动， 模拟构造挤压、 拉张、 剪切、 压扭以及拉扭等 过程。 0034 请参照图2， 进一步地， 实验平台1包括设备底板11和齿条12； 实验平台1可以为正 方形， 齿条12以实验平台1的中心为圆心呈圆环状设置， 齿条12可通过焊接固定于设备底板 11之上。 支撑运动机构2包括第一液压杆支架21、 第。

26、一液压杆22、 第二液压杆支架23、 第二液 压杆24、 第三液压杆25、 旋转升降液压杆26和固定挡板支架27； 第一液压杆支架21设置于设 备底板11上， 第一液压杆支架21可通过螺接或焊接固定于设备底板11上； 第一液压杆支架 21与第一液压杆22固定连接； 第二液压杆支架23设置于设备底板11上， 第二液压杆支架23 可通过螺接或焊接固定于设备底板11上； 第二液压杆支架23与第二液压杆24固定连接； 第 三液压杆25设置于设备底板11之下， 第三液压杆25均匀分布于正方形结构的设备底板11的 四角位置处， 二者通过螺接或焊接固定连接， 通过四个第三液压杆25之间的相对升降， 支撑 并。

27、调节设备底板11的倾斜角度； 旋转升降液压杆26设置于设备底板11上， 旋转升降液压杆 26通过螺接或焊接固定于设备底板11中心， 支撑并调节剪切机构3在平面内的旋转角度以 及在垂向上的高度； 固定挡板支架27与第二液压杆24固定连接， 以在第二液压杆24的驱动 下调节固定挡板支架27在平面内的位置。 0035 请参照图1-6， 剪切机构3包括旋转平台31、 钢轴32、 滚筒33、 电机34、 皮带35、 齿轮 组36、 齿轮盒37、 防漏条38； 具体地， 齿轮组36包括第一齿轮361、 第一齿轮传动轴362、 第二 齿轮363、 第二齿轮传动轴364、 第三齿轮365、 第四齿轮366、 。

28、第五齿轮367； 其中第一齿轮 361、 第二齿轮363、 第三齿轮365、 第四齿轮366、 第五齿轮367均为结构相同的锥齿轮； 旋转 平台31可以为正方形， 与旋转升降液压杆26固定连接； 旋转平台31上设有钢轴支架311， 用 以架设钢轴32， 旋转平台31上设有第二齿轮传动轴固定孔312， 用以限定第二齿轮传动轴 364在孔内转动， 旋转平台31下部设有电机滑轨313， 电机34可沿电机滑轨313滑动， 电机34 可以设置两台， 在旋转平台31设有钢轴支架311的两条边上对称分布； 滚筒33的一端固定有 第三齿轮365， 滚筒33和第三齿轮365嵌套于钢轴32之上， 能够以钢轴32为。

29、轴自由滚动， 每根 钢轴32上可以嵌套两个滚筒33， 构成两排， 各滚筒33之间相对独立； 皮带35包裹于滚筒33之 上， 在滚筒33的驱动下进行旋转， 皮带35可以为一条， 整体包裹于所有滚筒33之上， 或者皮 说明书 4/6 页 7 CN 212321290 U 7 带35可以为两条， 分别包裹在两排滚筒33之上， 皮带35缝隙间设置有防漏条38， 用以防止漏 砂； 齿轮盒37设置于旋转平台31之上， 遮挡第一齿轮361、 第二齿轮363和第三齿轮365以保 证安全， 齿轮盒37内设有钢轴悬挂架371， 用以悬挂钢轴32， 齿轮盒37内设有第一齿轮传动 轴悬挂架372， 其上设有第一齿轮传。

30、动轴固定孔3721， 用以限定第一齿轮传动轴362； 第一齿 轮361通过第一齿轮传动轴362相互连接， 第一齿轮361与第三齿轮365啮合； 第二齿轮363与 第四齿轮366通过第二齿轮传动轴364相互连接， 第二齿轮363与第一齿轮361和第三齿轮 365相互啮合； 第五齿轮367与电机34连接， 在电机34沿电机滑轨313滑动的带动下， 朝向旋 转平台31中心， 或者背向旋转平台31中心移动； 当旋转平台31在旋转升降液压杆26的作用 下上升， 并位于特定高度后， 第五齿轮367背向旋转平台31中心移动至电机滑轨313的极限 位置并锁定后， 第五齿轮367与第四齿轮366啮合， 与齿条1。

31、2脱离， 或者当旋转平台31在旋转 升降液压杆26的作用下下降， 并位于特定高度后， 第五齿轮367朝向旋转平台31中心移动至 电机滑轨313的极限并锁定后， 第五齿轮367与齿条12啮合， 与第四齿轮366脱离。 0036 请参照图1-6， 进一步地， 推拉机构4包括活动挡板41和固定挡板42； 活动挡板41与 第一液压杆22连接， 由第一液压杆22驱动其在平面内移动； 固定挡板42与固定挡板支架27 连接。 控制机构5包括控制终端51及信号传输装置52， 例如计算机及无线路由器； 控制终端 51用于控制第一液压杆22、 第二液压杆24、 第三液压杆25、 旋转升降液压杆26的伸缩， 控制 。

32、旋转升降液压杆26的旋转角度， 控制电机34的转速。 0037 图7为本实用新型用于压拉与剪切全角度叠合变形的构造物理模拟实验装置中剪 切机构与推拉机构呈45 夹角的俯视图。 本实施例提供的用于压拉与剪切全角度叠合变形 的构造物理模拟实验装置， 在初始砂体模型铺设前， 具体准备过程可以为： 0038 通过控制机构5发出指令， 首先， 命令旋转升降液压杆26缩短至特定位置， 从而降 低剪切机构3， 使其顶端与推拉机构4的底端分离， 第五齿轮367底端与齿条12顶端位于同一 高度； 其次， 将电机34沿电机滑轨313朝向旋转平台31中心移动至极限并锁定， 使第五齿轮 367与齿条12啮合； 命令电。

33、机34以特定转速及方向旋转， 带动第五齿轮367旋转， 通过固定于 设备底板11上的齿条12施加反作用力， 带动剪切机构3水平旋转至特定角度， 使剪切机构3 与推拉机构4之间形成实验所需的相对夹角； 再次， 命令第二液压杆24收缩至最短， 依据模 型设计尺寸， 选择合适宽度的活动挡板41， 固定至第一液压杆22上， 命令第一液压杆22伸 长， 或者缩短至特定位置， 命令第二液压杆24伸长， 直至固定挡板42与活动挡板41紧密贴 合； 最后， 命令旋转升降液压杆26伸长至特定位置， 从而升高剪切机构3， 使其顶端与推拉机 构4的底端紧密贴合， 构成实验砂箱， 在其内进行初始砂体模型铺设工作。 0。

34、039 请参照图1-7， 本实施例提供的用于压拉与剪切全角度叠合变形的构造物理模拟 实验装置， 在实验进行过程中， 剪切机构的具体工作过程可以为： 通过控制机构5发出指令， 首先， 将电机34沿电机滑轨313背向旋转平台31中心移动至极限并锁定， 使第五齿轮367与 第四齿轮366啮合； 其次， 命令电机34以特定转速及方向旋转， 带动第五齿轮367旋转； 第五 齿轮367带动第四齿轮366， 第四齿轮366带动第二齿轮363， 第二齿轮363带动第一齿轮361， 第一齿轮361带动第三齿轮365， 进而带动滚筒33旋转； 滚筒33带动包裹于其上的皮带35旋 转， 进而带动上覆砂体模型移动； 。

35、0040 推拉机构的具体工作过程可以为： 通过控制机构5发出指令， 命令第一液压杆22伸 长或者缩短， 带动活动挡板41向前或者向后移动， 推动砂体， 或者为砂体滑塌提供空间。 说明书 5/6 页 8 CN 212321290 U 8 0041 请参照图1， 本实施例提供的用于压拉与剪切全角度叠合变形的构造物理模拟实 验装置， 可以模拟正向挤压构造变形， 具体工作过程可以为： 通过控制机构5发出指令， 锁定 剪切机构3， 命令第一液压杆22伸长， 驱动单侧或双侧活动挡板41向前移动， 推动砂体进行 挤压构造变形。 0042 本实施例提供的用于压拉与剪切全角度叠合变形的构造物理模拟实验装置， 可。

36、以 模拟垂直拉张构造变形， 具体工作过程可以为： 滚筒33上整体包裹一条皮带35， 通过控制机 构5发出指令， 命令第一液压杆22缩短， 驱动单侧或双侧活动挡板41向后移动， 为砂体模型 边部滑塌提供空间； 或者命令电机34带动皮带35旋转， 一侧活动挡板41与皮带35以相同速 度后退， 二者相对静止， 另一侧活动挡板41静止或以特定速度后退， 模拟单侧或双侧拉张构 造变形。 0043 本实施例提供的用于压拉与剪切全角度叠合变形的构造物理模拟实验装置， 可以 模拟简单剪切构造变形， 具体工作过程可以为： 两排滚筒33上分别包裹一条皮带35， 拆除活 动挡板41； 通过控制机构5发出指令， 命令。

37、第一液压杆22收缩至最短； 两条皮带35以特定速 度向相反方向运动， 模拟简单剪切构造变形。 0044 本实施例提供的用于压拉与剪切全角度叠合变形的构造物理模拟实验装置， 可以 模拟走滑挤压与走滑拉分构造变形， 具体工作过程可以为： 两排滚筒33上分别包裹一条皮 带35； 通过控制机构5发出指令， 剪切机构3旋转至与推拉机构呈0 夹角， 如图1所示； 两条皮 带35以特定速度向相反方向运动； 活动挡板41向前或向后移动， 两个活动挡板41分别与其 中一条皮带35保持相对静止， 模拟走滑挤压， 或者走滑拉分构造变形。 0045 本实施例提供的用于压拉与剪切全角度叠合变形的构造物理模拟实验装置， 。

38、可以 模拟斜向挤压与拉张构造变形， 具体工作过程可以为： 滚筒33上整体包裹一条皮带35， 通过 控制机构5发出指令， 剪切机构3旋转至与推拉机构4呈特定夹角； 皮带35以特定速度转动， 一端活动挡板41与固定挡板42处模拟斜向挤压变形， 另一端活动挡板41与固定挡板42处模 拟斜向拉张变形。 0046 本实施例提供的用于压拉与剪切全角度叠合变形的构造物理模拟实验装置， 可以 模拟多期次挤压、 拉张与剪切构造叠加变形过程， 具体工作过程可以为： 两排滚筒33上分别 包裹一条皮带35； 通过控制机构5发出指令， 剪切机构3旋转至与推拉机构4呈特定夹角； 依 据实验设计， 依次， 或者同时启动剪切。

39、机构3和推拉机构4， 进行多期次、 多变形机制叠合构 造物理模拟。 0047 本领域普通技术人员可以理解： 实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通 过程序指令相关的硬件来完成。 前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。 该程 序在执行时， 执行包括上述各方法实施例的步骤； 而前述的存储介质包括： ROM、 RAM、 磁碟或 者光盘等各种可以存储程序代码的介质。 0048 本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述， 以上 实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想； 同时， 对于本领域的一 般技术人员， 依据本实用新型的思想， 在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。 综上 所述， 本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。 说明书 6/6 页 9 CN 212321290 U 9 图1 图2 说明书附图 1/4 页 10 CN 212321290 U 10 图3 图4 说明书附图 2/4 页 11 CN 212321290 U 11 图5 图6 说明书附图 3/4 页 12 CN 212321290 U 12 图7 说明书附图 4/4 页 13 CN 212321290 U 13 。