[发明专利]利用3D打印制作含特定几何特征结构面的节理试样方法

摘要

一种利用3D打印制作含特定几何特征结构面的节理试样方法，属于节理岩体相似模型试样的制样方法。该方法根据研究需要自行设计结构面或通过表面轮廓扫描技术获取实际岩体结构面形貌；在三维绘图软件中将设计结构面穿过完整圆柱体模型后，通过布尔运算获得分割得到的两部分互补试块模型，利用3D打印机将两部分试块模型分别打印成型；将打印模具分别置于两个制样盒中并组装完成，向制样盒中浇筑相似材料，待其凝固成型后拆模养护；将两部分试块正确组合得到含有设计结构面的标准试样。1)该方法操作安全、简便。2)在标准试样中嵌入复杂多变的结构面，通过配合表面轮廓扫描技术可再现实际岩体结构面，获得合理的试验结果。

主权项

一种利用3D打印制作含特定几何特征结构面的节理试样方法，其特征是：该节理岩体类岩试样的制备方法包括：结构面设计及模具打印、制样盒与模具的组装、浇筑相似材料和拆模及试样养护；首先根据研究需要自行设计结构面或通过表面轮廓扫描技术获取实际岩体结构面形貌；在三维绘图软件中将设计结构面穿过完整圆柱体模型后，通过布尔运算获得分割得到的两部分互补试块模型，利用3D打印机将两部分试块模型分别打印成型；将打印模具分别置于两个制样盒中并组装完成，向制样盒中浇筑相似材料，待其凝固成型后拆模养护；将两部分试块正确组合得到含有设计结构面的标准试样；对于结构面设计，根据研究需要自行设计不同粗糙度的结构面，或者通过表面轮廓扫描技术获得实际工程岩体结构面形貌；通过三维绘图软件建立被设计结构面切割形成的两部分试块模型，并通过3D打印机打印成形；在制样过程中，打印模具所受到的力不大，所以打印模具强度要求不需要很高，适当减小模具打印的充填率以节约打印时间和打印材料；在制样盒与模具的组装前，在其接触相似材料试样的面上涂抹薄层凡士林或黄油，以减小浇筑相似材料时侧壁的摩擦且便于后续拆模；如需要使结构面分割形成的两部分试块间具有一定粘结力，则可以使用已凝固成型的一部分试块代替打印模具，采用相同步骤浇筑另一部分试块，如此得到的两部分试块间会存在一定的粘结力。