CN113851023A - 一种地震模拟装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地震模拟装置，包括，平台和底座，所述底座与平台之间设置有可活动的支撑杆，所述支撑杆与底座之间的夹角范围为45°‑90°，所述底座上设置有驱动机构，所述驱动机构可对所述平台施加平行其的第一作用力和第二作用力以与四个所述支撑杆配合使所述平台在水平状态和倾斜状态之间切换，所述第一作用力与第二作用力的方向相垂直，所述支撑杆与平台的连接点所形成的面和所述支撑杆与底座所形成的面为共轴的矩形且两个面的各边分别与第一作用力和第二作用力平行。本方案结构简单精巧，通过支撑杆角度和上显示伸缩的配合，还能够实现平台纵向的平移和对角方向的倾斜，能够多方位、多自由度地对面波进行模拟。

Description

一种地震模拟装置

技术领域

本发明涉及地震模拟机构技术领域，尤其涉及一种地震模拟装置。

背景技术

地震波是指从震源产生向四外辐射的弹性波。地震发生时，震源区的介质发生急速的破裂和运动，这种扰动构成一个波源。由于地球介质的连续性，这种波动就向地球内部及表层各处传播开去，形成了连续介质中的弹性波。

地震波按传播方式分为三种类型：纵波(P波)、横波(S波)和面波(L波)。

纵波：纵波是推进波，地壳中传播速度为5.5～7千米/秒，最先到达震中，又称P波，它使地面发生上下振动，破坏性较弱。

横波：横波是剪切波：在地壳中的传播速度为3.2～4.0千米/秒，第二个到达震中，又称S波，它使地面发生前后、左右抖动，破坏性较强。

面波：面波又称L波，主要在地表传播，能量最大，波速约为3.8千米/秒，低于体波，往往最后被记录到。如果地震非常强烈，面波可能在震后围绕地球运行数日。面波实际上是体波在地表衍生而成的次生波。面波的传播较为复杂，是由纵波与横波在地表相遇后激发产生的混合波，既可以引起地表上下的起伏，也可以是地表做横向的剪切，其中剪切运动对建筑物的破坏最为强烈其波长大、振幅强，只能沿地表面传播，是造成建筑物强烈破坏的主要因素，面波在球面上传播时的能量密度变化一般为由逐渐变小到逐渐变大，由于面波为混合波，其波动状态较为复杂，相对于单一方向运动的纵波和横波来说，对面波的精准模拟的难度更大。

现有的一些地震模拟装置还停留在较为简单的横波和纵波模拟，而且模拟地震波的方向具有单一性，如中国专利申请号为：“202022642368.1”，专利名称为《一种四自由度模拟地震平台》的实用新型专利，包括上支撑板、下支撑板、直线驱动机构，上支撑板、下支撑板之间安装有三个沿周向间隔布置的地震模拟单元，地震模拟单元包括三自由度铰链、自动伸缩机构、单自由度铰链，三自由度铰链的一端与上支撑板连接，另一端与自动伸缩机构的一端连接，自动伸缩机构的另一端通过单自由度铰链连接于下支撑板上，下支撑板安装于直线驱动机构上，下支撑板可在直线驱动机构的驱动下做直线运动。本实用新型具有轻量化、空间结构简单的优点，但是该结构只能够通过单一化的平移对横波和纵波的状态进行模拟，同时，由于该地震平台1底部只有一个方向上的电机和导轨安装座，所以该地震平台只能模拟一个方向上的横波，同时，由于整个平台的面积较小，只能通过肉眼观察的方式体验地震模拟状态，体验感不足。

现有技术中，也存在对简单的地震平台进行改进，在完成对单一方向的横波和纵波的模拟的基础上，以实现对平台倾斜方向上的翻转，并对面波的运动状态进行模拟，如中国专利申请号为：“202020857213.7”，专利名称为《一种多自由度运动平台和多自由度运动地震模拟平台》的实用新型专利，揭示了一种地震平台，其中多自由度运动平台包括底座、第一中间支架、第二中间支架、顶部平台、横向驱动装置、纵向驱动装置和倾斜驱动装置；所述底座、所述第一中间支架、所述第二中间支架和所述顶部平台由下到上依次布置；所述横向驱动装置驱动所述第一中间支架横向运动；所述纵向驱动装置驱动所述第二中间支架纵向运动；所述倾斜驱动装置设置在所述第二中间支架上，驱动顶部平台倾斜翻转，该地震平台能够单独模拟水平方向横向、纵向以及水平方向的组合运动，还能够模拟竖直方向的倾斜运动，实现了较高的自由度，但是该地震平台需要通过多层平台和支架以及不同方向上的驱动装置共同作用来实现运动，结构复杂，同时，由于实现倾斜的竖直伸缩组件和旋转支座共同形成三个支点，但是只有其中两个支点上的竖直伸缩组件能够改变高度，所以该平台的倾斜方向只有两个对角方向(即两个个竖直伸缩组件支点中任意一个支点单独改变高底角度形成的平台面倾斜)以及前后方向(即两个竖直伸缩组件支点同时上升至旋转支座高度上方或者下降至旋转支座高度下方所形成的平台倾斜)，尽管该结构已经通过不同方向的驱动机构控制，但仍未实现更多角度和方向的倾斜。

同时，以上两件现有技术并未体现出面波在球面上传播时的能量密度由逐渐变小到逐渐变大的特性，在波动过程中难以呈现平台1的倾斜幅度以及平台倾斜角度由小变大的过程，对面波的模拟不够细致和逼真，而若要实现这一特征，往往需要不断调整驱动机构的动力大小，操作复杂。

发明内容

因此，为解决上述问题，本发明提供了一种地震模拟装置。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种地震模拟装置，包括，平台和底座，其特征在于：所述底座与平台之间设置有可活动的支撑杆，所述支撑杆与底座之间的夹角范围为45°-90°，所述底座上设置有驱动机构，所述驱动机构可对所述平台1施加平行其的第一作用力和第二作用力以与四个所述支撑杆配合使所述平台在水平状态和倾斜状态之间切换，所述第一作用力与第二作用力的方向相垂直，所述支撑杆与平台的连接点所形成的面和所述支撑杆与底座所形成的面为共轴的矩形且两个面的各边分别与第一作用力和第二作用力平行。

优选的，在原始状态下，所述支撑杆与平台的连接点所形成的面的面积小于所述支撑杆与底座所形成的面的面积。

优选的，所述支撑杆的底部和顶部通过万向结和/或球铰和/或虎克铰分别与所述底座和平台连接。

优选的，所述驱动机构包括第一电机与第二电机，所述第一电机对所述平台施加第一作用力，所述第二电机对平台施加第二作用力。

优选的，所述驱动机构还包括分别与第一电机和第二电机连接的丝杆。

优选的，所述丝杆上垂直设置有支架，所述支架上还分别对称设置有导轨以及导杆，所述导杆可活动地与设置在平台底部的推块连接。

优选的，所述平台的倾斜角度≤30°。

优选的，所述导杆的两端通过万向结和/或球铰和/或虎克铰分别与推块和支架连接。

优选的，所述导杆的倾斜角度与驱动机构推动平台的移动距离呈正相关，在初始状态下，所述导杆分别与所述推块和支架垂直。

一种地震模拟装置，包括，平台和底座，其特征在于：所述底座与平台之间对称设置有至少两个可活动的支撑杆，所述底座上设置有驱动机构，所述驱动机构可对所述平台施加平行其的作用力以与所述支撑杆配合使所述平台在水平状态和倾斜状态之间切换。

本发明技术方案的有益效果主要体现在：

1、本方案结构简单精巧，每一驱动机构都能使平台同时实现一个方向上平移和倾斜，同时，通过支撑杆角度和上显示伸缩的配合，还能够实现平台纵向的平移和对角方向的倾斜，能够多方位、多自由度地对面波进行模拟；

2、本方案中导杆两端设置有可活动以改变导杆角度和方向的组件，使导杆与驱动机构推动平台的移动距离呈正相关，所述导杆与推块以及导杆与支架之间的夹角也随驱动机构的移动而改变，当平台的移动距离越大时，所述导杆的倾斜角度也越大，同时，导杆在支撑杆的共同作用下推动平台倾斜，当导杆的倾斜角度变大时，所述平台的倾斜角度也随之增加，即，当平台的移动距离增加时，平台的倾斜角度也逐渐变大，通过控制不同时段下驱动机构的作用力大小控制平台的移动距离，从而模拟出面波在球面上传播时的能量密度变化由逐渐变小到逐渐变大的特征；

3、本方案中，平台与底座的形状和面积大小不限，既可以设计为小型的学习模拟平台，也可以设置为较大体积可供现实体现的模拟平台，增加地震学习的体验感；

4、本方案具有多种实现形式，可以根据具体需要对平台部件各部件的细节进行调整，对纵波、横波以及面波的不同方向进行模拟。

附图说明

图1：是本发明一种地震模拟装置中支撑杆与底座之间的夹角在初始状态下为45°时的主视图；

图2：是本发明一种地震模拟装置中支撑杆与底座之间的夹角在初始状态下为45°时的俯视图(此时没有显示平台)；

图3：是本发明一种地震模拟装置中支撑杆与底座之间的夹角在初始状态下为45°时的立体图(此时平台分离)；

图4：是本发明一种地震模拟装置中支撑杆与底座之间的夹角在初始状态下为90°时的主视图；

图5：是本发明一种地震模拟装置中支撑杆与底座之间的夹角在初始状态下为45°且只有一个驱动机构时的主视图。

图中标记如下：

1：平台；2：底座；3：支撑杆；4：驱动机构；41：第一电机；42：第二电机；5：丝杆；6：支架；7：导轨；8：导杆；9：推块。

具体实施方式

为使本发明的目的、优点和特点能够更加清楚、详细地展示，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。该实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

同时声明，在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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发明的限制。

此外，本方案中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示对重要性的排序，或者隐含指明所示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明中，“多个”的含义是两个或者两个以上，除非另有明确具体的限定。

本发明揭示了一种地震模拟装置，包括，平台1和底座2，在初始状态下，所述平台1与底座2共轴且平行设置，所述底座2与平台1之间对称设置有至少两个可活动的支撑杆3，所述支撑杆3的底部和顶部通过万向结和/或球铰和/或虎克铰分别与所述底座2和平台1连接，使所述支撑杆3与底座2以及所述支撑杆3与平台1之间的夹角范围为45°-90°，所述底座2上设置有驱动机构4，所述驱动机构4可对所述平台1施加平行其的作用力以与所述支撑杆3配合使所述平台1在水平状态和倾斜状态之间切换。

具体的，根据支撑杆3与驱动机构4的数量和设置可以至少划分为以下实施例：

实施例1：

本发明揭示了一种地震模拟装置，包括，平台1和底座2，所述平台1和底座2的形状和大小可根据需要进行调整，所述底座2与平台1的四周通过可活动的支撑杆3相连接，在初始状态下，所述支撑杆3与所述平台1的夹角为45°，使所述支撑杆3与平台1的连接点所形成的面的面积小于所述支撑杆3与底座2所形成的面的面积，所述底座2上设置有驱动机构4，所述驱动机构4可对所述平台1施加平行其的第一作用力和第二作用力以与四个所述支撑杆3配合使所述平台1在水平状态和倾斜状态之间切换，所述第一作用力与第二作用力的方向相垂直，具体地，所述驱动机构4包括第一电机41与第二电机42，所述第一电机41对所述平台1施加第一作用力，所述第二电机42对平台1施加第二作用力，所述第一作用力与第二作用力分别在x轴和y轴方向上移动，所述驱动机构4还包括分别与第一电机41和第二电机42连接的丝杆5，所述丝杆5上垂直设置有支架6，所述支架6上还分别对称设置有导轨7以及导杆8，所述导杆8与设置在平台1底部的推块9连接，进一步地，所述支撑杆3可伸缩，并通过气缸统一控制伸缩，使所述平台1通过气缸控制支撑杆3伸缩而上升或者下降，使所述平台1在z轴方向上运动，同时，当驱动机构4向x轴和/或y轴方向移动时，所述支撑杆3根据第一作用力和第二作用力的方向调整倾斜角度和方向，所述支撑杆3与平台1的连接点所形成的面和所述支撑杆3与底座2所形成的面为共轴的矩形且两个面的各边分别与第一作用力和第二作用力平行。

实施例2：

本发明揭示了一种地震模拟装置，包括，平台1和底座2，所述底座2与平台1的四周通过可活动的支撑杆3相连接，所述支撑杆3与所述平台1的夹角以及所述支撑杆3与底座2的夹角为90°，所述支撑杆3与平台1的连接点所形成的面的面积等于所述支撑杆3与底座2所形成的面的面积，所述底座2上设置有驱动机构4，所述驱动机构4可对所述平台1施加平行其的第一作用力和第二作用力以与四个所述支撑杆3配合使所述平台1在水平状态和倾斜状态之间切换，所述第一作用力与第二作用力的方向相垂直，具体地，所述驱动机构4包括第一电机41与第二电机42，所述第一电机41对所述平台1施加第一作用力，所述第二电机42对平台1施加第二作用力，所述第一作用力与第二作用力分别在x轴和y轴方向上移动，所述驱动机构4还包括分别与第一电机41和第二电机42连接的丝杆5，所述丝杆5上垂直设置有支架6，所述支架6上还分别对称设置有导轨7以及导杆8，所述导杆8与设置在平台1底部的推块9连接，进一步地，所述支撑杆3不可伸缩，当驱动机构4向x轴和/或y轴方向移动时，所述支撑杆3根据第一作用力和第二作用力的方向调整倾斜角度和方向，所述支撑杆3与平台1的连接点所形成的面和所述支撑杆3与底座2所形成的面为共轴的矩形且两个面的各边分别与第一作用力和第二作用力平行。

实施例3：

本发明揭示了一种地震模拟装置，包括，平台1和底座2，所述底座2与平台1的两端通过对称设置且可活动的支撑杆3相连接，在初始状态下，所述支撑杆3与所述平台1的夹角为45°，使所述支撑杆3与平台1的连接点所形成的面的面积小于所述支撑杆3与底座2所形成的面的面积，所述底座2上设置有驱动机构4，所述驱动机构4可对所述平台1施加平行其的作用力以与两个所述支撑杆3配合使所述平台1在水平状态和倾斜状态之间切换，具体地，所述驱动机构4包括电机，所述电机对所述平台1施加作用力，所述驱动机构4还包括分别与第一电机41和第二电机42连接的丝杆5，所述丝杆5上垂直设置有支架6，所述支架6上还分别对称设置有导轨7以及导杆8，所述导杆8与设置在平台1底部的推块9连接，根据电机、导轨7以及导轨7的方向可以决定所述作用力在x轴或者y轴方向上移动，进一步地，所述支撑杆3可伸缩，并通过气缸统一控制伸缩，使所述平台1通过气缸控制支撑杆3伸缩而上升或者下降，使所述平台1在z轴方向上运动，同时，当驱动机构4向x轴和/或y轴方向移动时，所述支撑杆3根据作用力的方向调整倾斜角度和方向，所述支撑杆3与平台1的连接点相连所形成的线以及所述支撑杆3与底座2的连接点相连所形成的线分别与平台1和底座2的轴线相交且垂直。

实施例4：

本发明揭示了一种地震模拟装置，包括，平台1和底座2，所述底座2与平台1的两端通过对称设置且可活动的支撑杆3相连接，在初始状态下，所述支撑杆3与所述平台1的夹角为45°，使所述支撑杆3与平台1的连接点所形成的面的面积小于所述支撑杆3与底座2所形成的面的面积，所述底座2上设置有驱动机构4，所述驱动机构4可对所述平台1施加平行其的作用力以与两个所述支撑杆3配合使所述平台1在水平状态和倾斜状态之间切换，具体地，所述驱动机构4包括电机，所述电机对所述平台1施加作用力，所述驱动机构4还包括分别与第一电机41和第二电机42连接的丝杆5，所述丝杆5上垂直设置有支架6，所述支架6上还分别对称设置有导轨7以及导杆8，所述导杆8与设置在平台1底部的推块9连接，根据电机、导轨7以及导轨7的方向可以决定所述作用力在x轴或者y轴方向上移动，进一步地，所述支撑杆3不可伸缩，同时，当驱动机构4向x轴和/或y轴方向移动时，所述支撑杆3根据作用力的方向调整倾斜角度和方向，所述支撑杆3与平台1的连接点相连所形成的线以及所述支撑杆3与底座2的连接点相连所形成的线分别与平台1和底座2的轴线相交且垂直。

进一步地，所述导杆8的两端分别与支架6以及设置在平台1底部的推块9连接，所述导杆8可以与所述推块9以及支架6固定连接，也可以在所述导杆8的两端分别设置万向结和/或球铰和/或虎克铰使所述导杆8与推块9以及导杆8与支架6可活动的连接，所述导杆8的倾斜角度与驱动机构4推动平台1的移动距离呈正相关，所述导杆8与推块9以及导杆8与支架6之间的夹角也随驱动机构4的移动而改变，具体地，当平台1的移动距离越大时，所述导杆8的倾斜角度也越大，同时，导杆8在支撑杆3的共同作用下推动平台1倾斜，当导杆8的倾斜角度变大时，所述平台1的倾斜角度也随之增加，即，当平台1的移动距离增加时，平台1的倾斜角度也逐渐变大，通过控制不同时段下驱动机构4的作用力大小控制平台1的移动距离，从而模拟出面波在球面上传播时的能量密度变化由逐渐变小到逐渐变大的特征，在初始状态下，所述导杆8分别与所述推块9和支架6垂直。

具体的，根据所述导杆8两端与推块9和支架6之间的连接方式，结合上述实施例1-4，可以至少划分为以下实施例：

实施例5：

本实施例中，所述支撑杆3与驱动机构4的数量和设置与实施例1一致，所述支撑杆3可伸缩且所述驱动机构4包括可实现方向相垂直的第一作用力与第二作用力的第一电机41和第二电机42，使所述平台1可实现x轴、y轴以及z轴方向上的运动，所述导杆8两端与推块9和支架6之间通过万向结或球铰或虎克铰可活动地连接，在初始状态下，所述导杆8分别与所述推块9和支架6垂直设置，当电机驱动所述导杆8向推块9方向推动时，所述导杆8根据设置在其两端的万向结或球铰或虎克铰逐渐改变倾斜角度，并推动所述平台1靠近作用力运动方向的一端向上倾斜，所述平台1的倾斜角度≤30°，此时，设置在所述平台1和底座2之间的支撑架也随着平台1的倾斜角度和倾斜方向分别调整其倾斜角度和方向，所述第一电机41和第二电机42可以单独启动，也可以同时启动，当电机单独启动时，所述平台1可以朝作用力的方向倾斜和移动；当电机同时启动时，还可以根据需要调整不同电机所驱动的导杆8的运动速度、运动方向以及运动距离，所述支撑杆3与平台1的连接点所形成的面的对角的方向做倾斜运动，使所述平台1朝x轴、y轴以及所述支撑杆3与平台1的连接点所形成的面的对角的方向四个方向做倾斜运动，实现所述平台1运动方向、倾斜角度和运动距离的多样化。

实施例6：

本实施例中，所述支撑杆3与驱动机构4的数量和设置与实施例1一致，所述支撑杆3可伸缩且所述驱动机构4包括可实现方向相垂直的第一作用力与第二作用力的第一电机41和第二电机42，使所述平台1可实现x轴、y轴以及z轴方向上的运动，所述导杆8两端与推块9和支架6之间固定连接，且所述导杆8分别与所述推块9和支架6垂直设置，当电机驱动所述导杆8向推块9方向推动时，所述平台1朝作用力运动方向平移，此时，设置在所述平台1和底座2之间的支撑架也随着平台1的运动方向分别调整其倾斜角度和方向，具体地，由于所述支撑杆3在初始状态下顶部朝内倾斜，当所述平台1向某一作用力方向运动时，靠近所述作用力运动方向上的支撑杆3随平台1的移动使其与底座2之间的倾斜角度逐渐增大，同时，与所述作用力运动方向相反的两个支撑杆3与底座2之间的倾斜角度逐渐变小，当所述平台1的倾斜角度≤30°，当所述平台1的倾斜角度达到30°时，靠近所述作用力运动方向上的支撑杆3与底座2之间的倾斜角度达到最大值，与所述作用力运动方向相反的两个支撑杆3与底座2之间的倾斜角度达到最小值，所述第一电机41和第二电机42分时段单独启动，所述平台1随所施加的作用力的运动方向做倾斜运动。

实施例7：

本实施例中，所述支撑杆3与驱动机构4的数量和设置与实施例2一致，所述支撑杆3不可伸缩且所述驱动机构4包括可实现方向相垂直的第一作用力与第二作用力的第一电机41和第二电机42，使所述平台1可实现x轴以及y轴方向上的运动，所述导杆8两端与推块9和支架6之间通过万向结或球铰或虎克铰可活动地连接，在初始状态下，所述导杆8分别与所述推块9和支架6垂直设置，当电机驱动所述导杆8向推块9方向推动时，所述导杆8根据设置在其两端的万向结或球铰或虎克铰逐渐改变倾斜角度，并推动所述平台1靠近作用力运动方向的一端向上倾斜，此时，设置在所述平台1和底座2之间的支撑杆3也随着平台1的倾斜角度和倾斜方向分别调整其倾斜角度和方向，具体地，由于所述支撑杆3两端分别设置有可调整支撑杆3方向和角度的万向结或球铰或虎克铰，当导杆8推动平台1一端向上倾斜时，通过万向结的角度调整，可以使所述平台1略微倾斜，但是所述平台1的倾斜幅度小于实施例1中平台1的倾斜幅度，当电机单独启动时，所述平台1可以朝作用力的方向倾斜和移动。

实施例8：

本实施例中，所述支撑杆3与驱动机构4的数量和设置与实施例2一致，所述支撑杆3不可伸缩且所述驱动机构4包括可实现方向相垂直的第一作用力与第二作用力的第一电机41和第二电机42，使所述平台1可实现x轴以及y轴方向上的运动，所述导杆8两端与推块9和支架6之间固定连接，且所述导杆8分别与所述推块9和支架6垂直设置，当电机驱动所述导杆8向推块9方向推动时，所述平台1朝作用力运动方向平移，此时，设置在所述平台1和底座2之间的支撑架也随着平台1的运动方向分别调整其倾斜角度和方向，由于所述支撑杆3在初始状态下与所述平台1和底座2垂直，当所述平台1朝某一作用力方向移动时，所述支撑杆3与平台1的夹角一致，此时，所述平台1与所述底座2保持平行，所述第一电机41和第二电机42分时段单独启动，所述平台1随所施加的作用力的运动方向做平移运动。

实施例9：

本实施例中，所述支撑杆3与驱动机构4的数量和设置与实施例3一致，所述支撑杆3可伸缩且所述驱动机构4通过电机对所述平台1施加x轴或者y轴方向上的作用力，使所述平台1可实现z轴以及x轴或者y轴方向上的运动，所述导杆8两端与推块9和支架6之间通过万向结或球铰或虎克铰可活动地连接，在初始状态下，所述导杆8分别与所述推块9和支架6垂直设置，当电机驱动所述导杆8向推块9方向推动时，所述导杆8根据设置在其两端的万向结或球铰或虎克铰逐渐改变倾斜角度，并推动所述平台1靠近作用力运动方向的一端向上倾斜，所述平台1的倾斜角度≤30°，此时，设置在所述平台1和底座2之间的支撑架也随着平台1的倾斜角度和倾斜方向分别调整其倾斜角度和方向，在实施过程中，可以根据需要调整电机所驱动的导杆8的运动速度、运动方向以及运动距离实现x轴或者y轴方向上的转动自由度。

实施例10：

本实施例中，所述支撑杆3与驱动机构4的数量和设置与实施例3一致，所述支撑杆3可伸缩且所述驱动机构4通过电机对所述平台1施加x轴或者y轴方向上的作用力，使所述平台1可实现z轴以及x轴或者y轴方向上的运动，所述导杆8两端与推块9和支架6之间固定连接，且所述导杆8分别与所述推块9和支架6垂直设置，当电机驱动所述导杆8向推块9方向推动时，所述平台1朝作用力运动方向平移，此时，设置在所述平台1和底座2之间的支撑架也随着平台1的运动方向分别调整其倾斜角度和方向，所述平台1随所施加的作用力的运动方向做倾斜运动。

实施例11：

本实施例中，所述支撑杆3与驱动机构4的数量和设置与实施例4一致，所述支撑杆3不可伸缩且所述驱动机构4通过电机对所述平台1施加x轴或者y轴方向上的作用力，使所述平台1可实现x轴或者y轴方向上的运动，所述导杆8两端与推块9和支架6之间通过万向结或球铰或虎克铰可活动地连接，在初始状态下，所述导杆8分别与所述推块9和支架6垂直设置，当电机驱动所述导杆8向推块9方向推动时，所述导杆8根据设置在其两端的万向结或球铰或虎克铰逐渐改变倾斜角度，并推动所述平台1靠近作用力运动方向的一端向上倾斜，所述平台1的倾斜角度≤30°，此时，设置在所述平台1和底座2之间的支撑架也随着平台1的倾斜角度和倾斜方向分别调整其倾斜角度和方向，在实施过程中，可以根据需要调整电机所驱动的导杆8的运动速度、运动方向以及运动距离实现x轴或者y轴方向上的转动自由度。

实施例12：

本实施例中，所述支撑杆3与驱动机构4的数量和设置与实施例4一致，所述支撑杆3不可伸缩且所述驱动机构4通过电机对所述平台1施加x轴或者y轴方向上的作用力，使所述平台1可x轴或者y轴方向上的运动，所述导杆8两端与推块9和支架6之间固定连接，且所述导杆8分别与所述推块9和支架6垂直设置，当电机驱动所述导杆8向推块9方向推动时，所述平台1朝作用力运动方向平移，此时，设置在所述平台1和底座2之间的支撑架也随着平台1的运动方向分别调整其倾斜角度和方向，所述平台1随所施加的作用力的运动方向做倾斜运动。

在上述各实施例中所述的一种地震模拟装置，分别可以通过作用力使平台1实现不同方向和角度的运动，从而分别对地震纵波、横波以及面波的状态进行模拟，下列表格对各实施例可以模拟的状态进行总结：

实施例	纵波	横波	面波	倾斜方向
					实施例5	√		√	4
实施例6			√	2
					实施例7	√		√	2
实施例8		√		0
					实施例9	√		√	1
实施例10			√	1
					实施例11	√		√	1
实施例12			√	1

本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种地震模拟装置，包括，平台和底座，其特征在于：所述底座与平台之间设置有可活动的支撑杆，所述支撑杆与底座之间的夹角范围为45°- 90°，所述底座上设置有驱动机构，所述驱动机构可对所述平台1施加平行其的第一作用力和第二作用力以与四个所述支撑杆配合使所述平台在水平状态和倾斜状态之间切换，所述第一作用力与第二作用力的方向相垂直，所述支撑杆与平台的连接点所形成的面和所述支撑杆与底座所形成的面为共轴的矩形且两个面的各边分别与第一作用力和第二作用力平行。

2.根据权利要求1所述的一种地震模拟装置，其特征在于：在原始状态下，所述支撑杆与平台的连接点所形成的面的面积小于所述支撑杆与底座所形成的面的面积。

3.根据权利要求1所述的一种地震模拟装置，其特征在于：所述支撑杆的底部和顶部通过万向结和/或球铰和/或虎克铰分别与所述底座和平台连接。

4.根据权利要求1所述的一种地震模拟装置，其特征在于：所述驱动机构包括第一电机与第二电机，所述第一电机对所述平台施加第一作用力，所述第二电机对平台施加第二作用力。

5.根据权利要求4所述的一种地震模拟装置，其特征在于：所述驱动机构还包括分别与第一电机和第二电机连接的丝杆。

6.根据权利要求5所述的一种地震模拟装置，其特征在于：所述丝杆上垂直设置有支架，所述支架上还分别对称设置有导轨以及导杆，所述导杆可活动地与设置在平台底部的推块连接。

7.根据权利要求1所述的一种地震模拟装置，其特征在于：所述平台的倾斜角度≤30°。

8.根据权利要求6所述的一种地震模拟装置，其特征在于：所述导杆的两端通过万向结和/或球铰和/或虎克铰分别与推块和支架连接。

9.根据权利要求6所述的一种地震模拟装置，其特征在于：所述导杆的倾斜角度与驱动机构推动平台的移动距离呈正相关，在初始状态下，所述导杆分别与所述推块和支架垂直。

10.一种地震模拟装置，包括，平台和底座，其特征在于：所述底座与平台之间对称设置有至少两个可活动的支撑杆，所述底座上设置有驱动机构，所述驱动机构可对所述平台施加平行其的作用力以与所述支撑杆配合使所述平台在水平状态和倾斜状态之间切换。

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