[發明專利]一種模擬地震波誘發地質塊體滑移運動研究系統

在審

• 申請號: 202211095627.0
• 申請日: 2022-09-08
• 公開（公告）號: CN116296918A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 鄧樹新;于冰冰;錢蓉;吳張君;姚箭;高飛;陳建宇;孫慶亞
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G01N3/32
• 分類號: G01N3/32;G01N3/02;G01M7/02
• 代理公司: 北京匯眾通達知識產權代理事務所(普通合伙) 11622
• 代理人: 郭夢達

本發明提供一種模擬地震波誘發地質塊體滑移運動研究系統，包括電腦、信號發生器、信號放大器、激振器和模擬裝置，激振器通過信號放大器和信號發生器與電腦信號連接，所述電腦控制信號發生器產生激振信號，激振信號經信號發生器放大后傳送給激振器；激振器產生振動力，本發明克服了現有技術的不足，該系統可用于不同數量巖塊之間的力學相互作用性能研究，同時該系統可研究表面傾斜的巖塊在振動力下的位移和受力變化。

技術領域

本發明涉及地質塊體運動研究系統技術領域，具體屬于一種模擬地震波誘發地質塊體滑移運動研究系統。

背景技術

天然的地質體具有顯著的非均質性。巖體被大量的不同等級的不連續間斷面所間隔，將巖體分割為一個個尺度大小不同的結構單元(巖塊)，這些不連續間斷面的尺度具有很大的尺寸范圍：其延度從10^-6(組成巖石礦物的晶格缺陷)至10⁶m(大的構造斷層尺度)，其裂隙(裂縫)寬度從10^-8至10²m。為了量化這一模式，俄羅斯的Sadovsky院士提出了著名的塊系等級構造學說，在深部高地應力條件下，地質塊體間往往處于亞臨界的平衡狀態；外界擾動應力，其強度可能遠小于地質塊體間界面強度，但是仍然可能打破這種準平衡狀態，從而誘發內部能量的釋放(如附圖1所示)，甚至形成強烈的地面震動，發生地震。為了研究地震時地質塊體在受到不同方向的側向力時的運動變化情況和受力情況，就需要對模擬地質塊體的巖塊施加擾動力，從而模擬地質塊體的滑移運動。

發明內容

本發明的目的是提供一種模擬地震波誘發地質塊體滑移運動研究系統，克服了現有技術的不足。

為解決上述問題，本發明所采取的技術方案如下：

一種模擬地震波誘發地質塊體滑移運動研究系統，包括電腦、信號發生器、信號放大器、激振器和模擬裝置，激振器通過信號放大器和信號發生器與電腦信號連接，所述電腦控制信號發生器產生激振信號，激振信號經信號發生器放大后傳送給激振器；激振器產生振動力。

模擬裝置包括底板和安裝于底板上表面的固定板和加載板，所述固定板和加載板分別對應設置于底板的左右兩側，其中固定板通過兩個平行設置的滑軌活動安裝于底板上，使固定板能夠向加載板滑動，所述加載板固定安裝在底板上，加載板和固定板之間設有若干個巖塊；

所述加載板和固定板之間通過螺桿鏈接，所述螺桿有四個，分別設置于固定板和加載板的四角處，且螺桿的頂端安裝有螺母，用于緊固固定板和加載板，使固定板和加載板之間設置的多個巖塊之間產生擠壓力，巖塊不與螺桿接觸；

激振器安裝于加載板外側面上，激振器可對與加載板接觸的巖塊直接施加振動力。

進一步，所述加載板和固定板之間的底板后側還固定安裝有側板，使側板、加載板和固定板之間形成巖塊放置區，所述加載板和固定板之間的底板上還設有若干個并排設置的支撐塊，支撐塊的高度超過其前后兩側的兩個螺桿，使放置于支撐塊上的巖塊能夠自由向前側移動，固定板上設有與支撐塊配合的滑槽，使固定板能夠向加載板移動。

進一步，除位于兩端的兩個支撐塊，其余的每個支撐塊上都設有一個貫穿底板的下安裝孔，所述下安裝孔內安裝有下調節螺栓，下調節螺栓的頂部可設置朝向巖塊的彈簧，所述彈簧對巖塊產生彈力。

進一步，所述側板上設有若干個側安裝孔，每個側安裝孔內都安裝有一個側調節螺栓，所述側調節螺栓的頂部可設置朝向巖塊的彈簧，所述彈簧對巖塊產生彈力。

進一步，所述側板的后部還安裝有與底板連接的支板；所述加載板的外側還設有安裝塊，所述激振器與安裝塊連接。

進一步，所述固定板外側的螺母與固定板之間的螺桿上還安裝有拉壓傳感器，所述拉壓傳感器與電腦電連接。

本發明與現有技術相比較，本發明的實施效果如下：