Title:
Vorrichtung zur physikalischen Simulierung der gravitionalen Abscherung mit Hubplatte-Struktur
Kind Code:
U1
Abstract:

Vorrichtung zur physikalischen Simulierung der gravitionalen Abscherung mit Hubplatte-Struktur, dadurch gekennzeichnet,
dass die vorliegende Vorrichtung einen Prüfstand umfasst, wobei eine biegbare Bodenplatte auf der Oberfläche des Prüfstandes angeordnet ist, und wobei transparente Trennwänder auf beiden Seiten der biegbaren Bodenplatte senkrecht angeordnet sind;
dass die biegbare Bodenplatte in Richtung deren Länge in Vorder-, Mittel- sowie Endabschnitt eingeteilt und an der Verbindungsstelle des Vorder-, Mittel- sowie Endabschnittes biegbar ist, wobei ein vertikaler Antriebsmechanismus unter dem Vorderabschnitt zum Antrieb dessen Auf- und Abwärtsbewegung angeordnet ist, dessen Vorderabschnitt mit dem vertikalen Antriebsmechanismus in Richtung der Länge der biegbaren Bodenplatte verschiebbar verbunden ist und dessen Endabschnitt mit dem Prüfstand fest verbunden ist;
dass eine erste Schubplatte auf der oberen Oberfläche des Vorderabschnittes und eine zweite Schubplatte am Ende der oberen Oberfläche des Endabschnittes angeordnet ist, wobei ein voneinander entferntes Ende der ersten Schubplatte und zweiten Schubplatte jeweils mit einem horizontalen Antriebsmechanismus zum Antrieb deren horizontalen Bewegung auf der Oberfläche der biegbaren Bodenplatte versehen ist;
dass ein Kontroller auf einer Seite des Prüfstandes angeordet ist, der die Bewegungsrichtung und -geschwindigkeit der horizontalen und vertikalen Antriebsmechanismen kontrolliert, wobei die zwei Trennwänder, die ersten Schubplatte und zweiten Schubplatte bei der Bewegung im engen Kontakt mit der biegbaren Bodenplatte stehen, und wobei mehrere Schichten Versuchsmaterialien mit verschiedenen Reibungskoeffizienten auf der biegbaren Bodenplatte angeordnet sind.



Application Number:
DE202017103654U
Publication Date:
07/13/2017
Filing Date:
06/20/2017
Assignee:
Chengdu University of Technology (Chengdu, CN)
Li, Zhongquan (Chengdu, CN)
International Classes:
Attorney, Agent or Firm:
HUASUN Patent- und Rechtsanwälte, 80801, München, DE
Claims:
1. Vorrichtung zur physikalischen Simulierung der gravitionalen Abscherung mit Hubplatte-Struktur, dadurch gekennzeichnet,
dass die vorliegende Vorrichtung einen Prüfstand umfasst, wobei eine biegbare Bodenplatte auf der Oberfläche des Prüfstandes angeordnet ist, und wobei transparente Trennwänder auf beiden Seiten der biegbaren Bodenplatte senkrecht angeordnet sind;
dass die biegbare Bodenplatte in Richtung deren Länge in Vorder-, Mittel- sowie Endabschnitt eingeteilt und an der Verbindungsstelle des Vorder-, Mittel- sowie Endabschnittes biegbar ist, wobei ein vertikaler Antriebsmechanismus unter dem Vorderabschnitt zum Antrieb dessen Auf- und Abwärtsbewegung angeordnet ist, dessen Vorderabschnitt mit dem vertikalen Antriebsmechanismus in Richtung der Länge der biegbaren Bodenplatte verschiebbar verbunden ist und dessen Endabschnitt mit dem Prüfstand fest verbunden ist;
dass eine erste Schubplatte auf der oberen Oberfläche des Vorderabschnittes und eine zweite Schubplatte am Ende der oberen Oberfläche des Endabschnittes angeordnet ist, wobei ein voneinander entferntes Ende der ersten Schubplatte und zweiten Schubplatte jeweils mit einem horizontalen Antriebsmechanismus zum Antrieb deren horizontalen Bewegung auf der Oberfläche der biegbaren Bodenplatte versehen ist;
dass ein Kontroller auf einer Seite des Prüfstandes angeordet ist, der die Bewegungsrichtung und -geschwindigkeit der horizontalen und vertikalen Antriebsmechanismen kontrolliert, wobei die zwei Trennwänder, die ersten Schubplatte und zweiten Schubplatte bei der Bewegung im engen Kontakt mit der biegbaren Bodenplatte stehen, und wobei mehrere Schichten Versuchsmaterialien mit verschiedenen Reibungskoeffizienten auf der biegbaren Bodenplatte angeordnet sind.

Description:
Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur gravitionalen Abscherung im Simulationsexperiment der geologischen Struktur, insbesondere eine Vorrichtung zur physikalischen Simulierung der gravitionalen Abscherung mit Hubplatte-Struktur.

Stand der Technik

Bei der physikalischen Simulierung der geologischen Struktur spielt die Simulation der Gravationsabscherung eine wichtige Rolle. Im Ausland und Inland ist diese Methode im Experiment zur Simulierung der gravitionalen Abscherung fast nie verwendet. Die meisten Simulationsexperimente der geologischen Strukturen werden auf einer Plattform mit einem horizontalen Boden durchgeführt. Dafür muss eine Neigung im Voraus vergrabt werden, anschließend können die Materialien zum experimentallen Verfahren belegen. Die gravitionale Abscherung wird kaum mit dem veränderten Neigungswinkel experimentiert. In die vorgenannten Experimenten können daher die Strukturserscheinung der gravitionalen Abscherung, die wegen des vom gehobenen Bodensubstrat geänderten Neigungswinkels auftritt, sowie die Strukturserscheinung, die auf der Grundlage der vorgenannten Abscherung mit der horizontalen Druckspannung überlappert ist, nicht simuliert werden. Mit der vorliegenden Vorrichtung lassen sich auch einige Überlapperungsstrukturen in bestimmten spezifischen geologischen Kontexten simulieren.

Inhalt der Erfindung

Das Ziel der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Vorrichtung zur physikalischen Simulierung der gravitionalen Abscherung mit Hubplatte-Struktur zur Verfügung zu stellen, um die vorstehenden Probleme zu lösen.

Zur Verwirklichung des vorliegenden Ziels ist die technische Lösung der vorliegenden Erfindung wie folgt: Vorrichtung zur physikalischen Simulierung der gravitionalen Abscherung mit Hubplatte-Struktur, dadurch gekennzeichnet,
dass die vorliegende Vorrichtung einen Prüfstand umfasst, wobei eine biegbare Bodenplatte auf der Oberfläche des Prüfstandes angeordnet ist, und wobei transparente Trennwänder auf beiden Seiten der biegbaren Bodenplatte senkrecht angeordnet sind;
dass die biegbare Bodenplatte in Richtung deren Länge in Vorder-, Mittel- sowie Endabschnitt eingeteilt und an der Verbindungsstelle des Vorder-, Mittel- sowie Endabschnittes biegbar ist, wobei ein vertikaler Antriebsmechanismus unter dem Vorderabschnitt zum Antrieb dessen Auf- und Abwärtsbewegung angeordnet ist, dessen Vorderabschnitt mit dem vertikalen Antriebsmechanismus in Richtung der Länge der biegbaren Bodenplatte verschiebbar verbunden ist und dessen Endabschnitt mit dem Prüfstand fest verbunden ist;
dass eine erste Schubplatte auf der oberen Oberfläche des Vorderabschnittes und eine zweite Schubplatte am Ende der oberen Oberfläche des Endabschnittes angeordnet ist, wobei ein voneinander entferntes Ende der ersten Schubplatte und zweiten Schubplatte jeweils mit einem horizontalen Antriebsmechanismus zum Antrieb deren horizontalen Bewegung auf der Oberfläche der biegbaren Bodenplatte versehen ist;
dass ein Kontroller auf einer Seite des Prüfstandes angeordet ist, der die Bewegungsrichtung und -geschwindigkeit der horizontalen und vertikalen Antriebsmechanismen kontrolliert, wobei die zwei Trennwänder, die ersten Schubplatte und zweiten Schubplatte bei der Bewegung im engen Kontakt mit der biegbaren Bodenplatte stehen, und wobei mehrere Schichten Versuchsmaterialien mit verschiedenen Reibungskoeffizienten auf der biegbaren Bodenplatte angeordnet sind.

Vorzugsweise ist der horizontale Antriebsmechanismus ein Elektrozylinder mit horizontaler Druckspannung und der vertikale Antriebsmechanismus ein Elektrozylinder mit emporgehobem Boden.

Vorzugsweise ist die verschiebare Verbindung so ausgestaltet, dass eine Gleitschiene auf der unteren Oberfläche des Vorderabschnittes der biegbaren Bodenplatte angeordnet ist, wobei sich der Oberteil des Elektrozylinders mit emporgehobem Boden in der Gleitschiene befindet und sich in Richtung der Gleitschiene verschiebt.

Vorzugsweise umfassen die vorliegenden Versuchsmaterialien Quarzsand, Glassperle und Silikagel mit verschiedenen Partikeldurchmessern.

Im Vergleich zu der vorhandenen Technik liegen die Vorteile der vorliegenden Erfindung in der Überwindung des Mangels an dem unveränderlichen Neigungswinkel im Experiment der gravitionalen Abscherung. Indem die Parameter wie Neigungswinkel und Geschwindigkeit der Druckspannung mit dem Kontroller qualitativ kontrolliert werden, kann die Strukturserscheinung der gravitionalen Abscherung, die wegen des vom gehobenen Bodensubstrat geänderten Neigungswinkels auftritt, simuliert werden. Darüber hinaus lassen sich die mehrphasigen Überlagerungsstrukturen wie Überschiebung und Schubdecken durch die Überlagerung der horizontalen Druckspannung an den beiden Enden simulieren.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist die Draufsicht der vorliegenden Erfindung;

2 ist die Hauptansicht der vorliegenden Erfindung.

Ausführliche Ausführungsformen

Ausführungsbeispiel 1: bezüglich 1 und 2 zeigt Vorrichtung zur physikalischen Simulierung der gravitionalen Abscherung mit Hubplatte-Struktur, dadurch gekennzeichnet,
dass die vorliegende Vorrichtung einen Prüfstand 9 umfasst, wobei eine biegbare Bodenplatte 1 auf der Oberfläche des Prüfstandes 9 angeordnet ist, und wobei transparente Trennwänder 8 auf beiden Seiten der biegbaren Bodenplatte 1 senkrecht angeordnet sind;
dass die biegbare Bodenplatte 1 in Richtung deren Länge in Vorder-, Mittel- sowie Endabschnitt eingeteilt und an der Verbindungsstelle des Vorder-, Mittel- sowie Endabschnittes biegbar ist, wobei ein vertikaler Antriebsmechanismus unter dem Vorderabschnitt zum Antrieb dessen Auf- und Abwärtsbewegung angeordnet ist, dessen Vorderabschnitt mit dem vertikalen Antriebsmechanismus in Richtung der Länge der biegbaren Bodenplatte 1 verschiebbar verbunden ist und dessen Endabschnitt mit dem Prüfstand 9 fest verbunden ist;
dass eine erste Schubplatte 6 auf der oberen Oberfläche des Vorderabschnittes und eine zweite Schubplatte 7 am Ende der oberen Oberfläche des Endabschnittes angeordnet ist, wobei ein voneinander entferntes Ende der ersten Schubplatte 6 und zweiten Schubplatte 7 jeweils mit einem horizontalen Antriebsmechanismus zum Antrieb deren horizontalen Bewegung auf der Oberfläche der biegbaren Bodenplatte 1 versehen ist;
dass ein Kontroller 2 auf einer Seite des Prüfstandes 9 angeordet ist, der die Bewegungsrichtung und -geschwindigkeit der horizontalen und vertikalen Antriebsmechanismen kontrolliert, wobei die zwei Trennwänder 8, die erste Schubplatte 6 und zweite Schubplatte 7 bei der Bewegung im engen Kontakt mit der biegbaren Bodenplatte 1 stehen, und wobei mehrere Schichten Versuchsmaterialien mit verschiedenen Reibungskoeffizienten auf der biegbaren Bodenplatte 1 angeordnet sind.

In der vorliegenden Ausführungsform ist der horizontale Antriebsmechanismus ein Elektrozylinder mit horizontaler Druckspannung 3 und der vertikale Antriebsmechanismus ein Elektrozylinder mit emporgehobem Boden 4. Die verschiebare Verbindung ist so ausgestaltet, dass eine Gleitschiene 5 auf der unteren Oberfläche des Vorderabschnittes der biegbaren Bodenplatte 1 angeordnet ist, wobei sich der Oberteil des Elektrozylinders mit emporgehobem Boden 4 in der Gleitschiene 5 befindet und sich in Richtung der Gleitschiene 5 verschiebt. Die vorliegenden Versuchsmaterialien umfassen Quarzsand, Glassperle und Silikagel mit verschiedenen Partikeldurchmessern. Wenn ein Simulationsexperiment beendet ist, können die vorliegenden Versuchsmaterialien auf der Oberfläche der biegbaren Bodenplatte 1 gewechselt werden, um verschiedene geologische Strukturen zu simulieren.

Der vertikale Antriebsmechanismus ist unter dem Vorderabschnitt der biegbaren Bodenplatte 1 angeordnet, der Vorderabschnitt ist mit dem vertikalen Mechanismus in Richtung der Länge der biegbaren Bodenplatt 1 verschiebar verbunden und der Endabschnitt ist mit dem Prüfstand 9 fest verbunden. Dadurch entsteht eine zersteuerte Struktur von hoher Schnittebene – schräger Schnittebene – niedriger Schnittebene wegen des gehobenen Vorderabschnittes der biegbaren Bodenplatte 1 in der ganzen biegbaren Bodenplatte 1, wenn der vertikale Antriebsmechanismus empörgehoben ist. Durch den empörgehobenen vertikalen Antriebsmechanismus kann die Form der biegbaren Bodenplatte 1 geändert werden, um die Vorrichtung zur gravitionalen Abscherung zu simulieren. Die erste Schubplatte 6 und die zweite Schubplatte 7 können die Versuchsmaterialien auf der Oberfläche der biegbaren Bodenplatte 1 horizontal drücken, so dass sich die mehrphasigen Überlagerungsstrukturen durch die Überlagerung der horizontalen Druckspannung an den beiden Enden simulieren lassen.