(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211024157.9 (22)申请日 2022.08.24 (71)申请人 防灾科技学院 地址 065201 河北省廊坊市燕郊高新区学 院街465号 (72)发明人 张鹏博　苏占东　马建力　宋海军　 孙进忠　周思哲　牛耀　夏京　 王伟　王磊　张明磊　叶向东　 刘飞　吴端聪　 (74)专利代理 机构 北京东方盛凡知识产权代理 有限公司 1 1562 专利代理师 向离山 (51)Int.Cl. G01N 3/12(2006.01) G01N 3/08(2006.01)G01N 3/06(2006.01) G01N 3/02(2006.01) G01N 1/36(2006.01) G01N 1/28(2006.01) (54)发明名称 一种锁固型走滑断裂局部应力场演化的物 理模拟系统 (57)摘要 本发明公开一种锁固型走滑断裂局部应力 场演化的物理模拟系统， 包括： 纵向压力组件， 横 向压力组件， 智能集成系统， 滑轨和滑车； 所述滑 车上设置有所述模具及所述横向压力组件； 图像 采集装置设置于滑轨一侧， 用于观测模具内应变 场数据。 本发 明通过纵向压力组件和横向压力组 件实现载荷控制， 通过图像采集装置监测模具内 变形场变化； 将模具置于横向压力组件内， 并将 模具置于滑车上， 通过滑车与滑轨实现模具的位 置调节； 通过安装在横向压力组件 上的智能集成 系统实现模 具制备； 本发明主要面向类岩体材料 的试样构 件， 为锁固型走滑断裂局部应力场 演化 及其断裂活动性研究提供了一种操作简便、 集成 度高、 人为干 扰少的试验系统。 权利要求书2页 说明书6页 附图8页 CN 115436181 A 2022.12.06 CN 115436181 A 1.一种锁固型 走滑断裂局部应力场演化的物理模拟系统， 其特 征在于， 包括： 纵向压力组件(1)， 所述纵向压力组件安装于纵向支撑 框架(11)上； 横向压力组件(4)， 所述横向压力组件内安装有模具(3)； 智能集成系统(2)， 所述智能集成系统(2)在所述横向压力组件(4)上滑动设置； 滑轨(5)， 所述滑轨(5)限定于所述纵 向支撑框架(11)下方； 所述滑轨(5)上滑动设置有 所述滑车(6)； 所述滑车(6)上设置有所述模具(3)及所述横向压力组件(4)； 图像采集装置(7)， 所述图像采集装置(7)设置于所述滑轨(5)一侧， 用于观测所述模具 (3)内应变场数据。 2.根据权利要求1所述的一种锁固型走滑断裂局部应力场演化的物理模拟系统， 其特 征在于： 所述纵向压力组件还包括纵向作动机(12)和纵向加 压板(13)； 所述纵向支撑框架 (11)顶部横梁中部固定安装有所述纵向作动机(12)； 所述纵向作动机(12)输出端固定安装 有所述纵向加压 板(13)； 所述纵向加压 板(13)水平设置 。 3.根据权利要求1所述的一种锁固型走滑断裂局部应力场演化的物理模拟系统， 其特 征在于： 所述横向压力组件(4)包括两横向支撑板， 两所述横向支撑板平行设置且两所述横 向支撑板四角部通过 连接杆固定连接； 所述模具(3)设置 于两所述横向支撑 板之间； 两所述横向支撑板上的两相对侧壁均固定安装有液压升降机(41)； 两侧所述液压升降 机(41)置于所述滑轨(5)两侧； 任一所述横向支撑板上还安装有固定螺栓(47)， 所述横向压 力组件(4)通过 所述固定 螺栓(47)固定安装在所述滑车(6)的定位螺孔(62)上； 一所述横向支撑板上安装有横向作动 机(42)， 所述横向作动 机(42)的输出端安装有旋 转辅助板(43)； 所述模具(3)一侧端面 通过定位螺 栓(32)与所述旋转辅助板(43)螺纹安装； 另一所述横向支撑板侧壁上安装有从动旋转器(45)， 且该述横向支撑板顶面开设有滑 槽(46)， 所述滑槽(46)上滑动设置有所述智能集成系统(2)； 所述 从动旋转器(45)设置于伸 缩耦合器(4 4)内， 所述伸缩耦合器(4 4)通过控制电机伸出或收入所述从动旋转器(45)内。 4.根据权利要求3所述的一种锁固型走滑断裂局部应力场演化的物理模拟系统， 其特 征在于： 所述模具(3)为立方体结构， 所述模具(3)一侧通过所述定位螺栓(32)固定安装在 所述旋转辅助板(43)； 所述模 具(3)另一相对侧中部开设有定位槽(31)， 所述定位槽(31)与 所述伸缩耦合器(4 4)耦合。 5.根据权利要求4所述的一种锁固型走滑断裂局部应力场演化的物理模拟系统， 其特 征在于： 所述横向压力组件(4)还包括横向加压板(48)； 所述横向加压板(48)与所述旋转辅 助板(43)可替换设置 。 6.根据权利要求3所述的一种锁固型走滑断裂局部应力场演化的物理模拟系统， 其特 征在于： 所述智能集 成系统(2)包括滑动装置(21)， 伸缩机械臂(22)， 集成中枢(24)， 伸缩拉 力杆(25)， 观测器(26)， 洒水器(27)和振捣棒(23)； 所述滑动装置(2 1)底部沿所述滑槽(46)水平滑移； 所述滑动装置(21)顶面安装有一所 述伸缩机械臂(22)； 所述伸缩机械臂(22)设置有至少两个， 且所述伸缩机械臂(22)之间彼 此连接， 实现方向转化； 一所述伸缩机械臂(22)的活动端与所述集成中枢(24)一侧固定连 接； 所述集成中枢(24)内安装有所述观测器(26)和洒水器(27)； 所述观测器(26)和洒水器 (27)均朝向所述模具(3)顶面设置； 所述集成中枢(24)底面中心可替换传动连接有所述伸 缩拉力杆(25)或振捣棒(23)； 所述 洒水器(27)与所述 集成中枢(24)内水箱连通。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115436181 A 27.根据权利要求1所述的一种锁固型走滑断裂局部应力场演化的物理模拟系统， 其特 征在于： 所述滑轨(5)两侧形成有轨道(51)； 两侧所述轨道(51)上均 设置有滑动挡块(53)； 所述滑动挡块(53)上开设有限位螺孔(54)； 一螺栓贯穿所述限位螺孔(54)与所述轨道(51) 上开设的限定 螺孔(52)实现所述滑动挡块(5 3)的限位。 8.根据权利要求7所述的一种锁固型走滑断裂局部应力场演化的物理模拟系统， 其特 征在于： 所述滑车(6)上开设有用于放置所述横向压力组件(4)的安装槽(61)； 所述安装槽 (61)一侧开设有定位螺孔(62)， 所述定位螺孔用于固定所述横向压力组件(4)； 所述滑车 (6)上安装有滑轮(6 3)， 所述滑车(6)通过滑轮(6 3)在所述轨道(51)上滑动。 9.根据权利要求8所述的一种锁固型走滑断裂局部应力场演化的物理模拟系统， 其特 征在于： 所述滑车(6)底 面固定安装有至少一个液压支撑柱(64)； 所述液压支撑柱(64)与所 述滑轨(5)上开设的卡 位槽(55)对应配合。 10.根据权利要求1所述的一种锁固型走滑断裂局部应力场演化的物理模拟系统， 其特 征在于： 所述图像采集装置(7)包括图形采集器(71)； 所述图形采集器(71)安装在支架(72) 上。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115436181 A 3