[實用新型]一種3D打印的滑坡物理模型裝置

有效

• 申請號: 201920462837.6
• 申請日: 2019-04-08
• 公開（公告）號: CN210037363U
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 蔣樹;朱存磊;龍盎;舒高華;趙小銘;劉松;魏明壘;暮色依薇
• 申請（專利權）人: 中國長江三峽集團有限公司
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28
• 代理公司: 42103 宜昌市三峽專利事務所
• 代理人: 成鋼

一種基于3D打印的滑坡物理模型裝置，包括模型試驗箱和曲面模具，所述曲面模具設在模型試驗箱內部，并與模型試驗箱形成空腔，所述曲面模具上設有送料漏斗，送料漏斗穿過曲面模具與所述空腔連通，所述模型試驗箱側面設有排料口，曲面模具與模型試驗箱形成空腔，空腔內部填充相似的材料，用于制備滑坡物理模型，曲面模具采用3D打印技術，制備簡單、成本較低、精度較高的優點。

技術領域

本實用新型涉及一種地質災害實驗領域，尤其是涉及一種3D打印的滑坡物理模型裝置。

背景技術

滑坡的發生是在地形地貌、地質構造、巖土特性、結構面、地下水作用等地質環境因素控制下，受特定誘發因素觸發產生，是多因素綜合作用形成的復雜的物理現象。物理模型試驗由于具有可直觀表現滑坡的變形破壞過程、能綜合考慮多種外界因素對滑坡的效應、能多次重復進行試驗等優點，是滑坡形成機理研究中的一種重要方法。

目前滑坡物理模型的構建通常采用單一坡度的斜坡模型，或是以滑坡主剖面為原型的薄層二維物理模型，但滑坡是一種三維實體，地形起伏變化，單一坡度的斜坡模型或是薄層二維模型均難以真實反映滑坡在三維空間的實際地形，而地形是控制滑坡穩定性的最主要因素，精準模擬滑坡區的地形是提高物理模型試驗精細化程度的重要手段；

中國專利CN106738192A“一種3D打印滑坡物理模型的方法及滑坡模型相似材料”采用將相似的材料磨成粉狀，按照一定的比例將相似材料分別置于3D打印機不同的噴頭內，根據模型打印出模型的滑體、滑帶和滑床，形成滑坡的物理模型，滑坡物理模型試驗要求模型材料應具有低強度、低彈模、高容重的相似特性，而目前3D打印技術可使用的材料種類局限性較大，很難滿足不同巖土類型滑坡的模擬試驗要求；

3D打印的主要特點是降維制造，即將三維結構的物體先分解成二維層狀結構，逐層累加形成三維物品，也就意味著3D打印的滑坡模型天然具有橫觀各向異性的力學性質，而實際并非一定如此，現階段3D打印的價格較昂貴，直接打印整個滑坡三維實體模型需要投入大量的資金，難以推廣應用。

實用新型內容

本實用新型的主要目的在于提供一種3D打印的滑坡物理模型裝置，解決在構建滑坡模型中出現采用3D打印技術可使用的材料種類局限性較大，很難滿足不同巖土類型滑坡的模擬試驗要求的問題。

為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是：一種基于3D打印的滑坡物理模型裝置，包括模型試驗箱和曲面模具，所述曲面模具設在模型試驗箱內部，并與模型試驗箱形成空腔，所述曲面模具上設有送料漏斗，送料漏斗穿過曲面模具與所述空腔連通，所述模型試驗箱側面設有排料口。

優選方案中，模型試驗箱的一側設有出水管，所述模型試驗箱上設有噴頭支架，噴頭支架上設有多個霧化噴頭，所述出水管的出水口與噴頭支架的進水口連接。

優選方案中，模型試驗箱兩端設有限位裝置，限位裝置內部設有多個的掛桿，所述曲面模具兩端設有固定帶，固定帶兩端設有鎖扣，所述固定帶一端通過鎖扣與曲面模具連接，另一端繞過模型試驗箱上開口與限位裝置的掛桿連接。

優選方案中，所述曲面模具兩端的固定帶與型試驗箱兩端的掛桿連接保持在同一水平。

本實用新型提供了一種3D打印的滑坡物理模型裝置，采用3D打印技術對滑坡地理位置范圍的表面及內部巖性分界層面用三維軟件進行繪畫，并進行模具制備，然后放入到模型試驗箱中，與模型試驗箱形成的空腔內部填充相似的材料，能夠準確快速的構建出滑坡的三維空間形態和結構，同時實現基本物理學性質達到相似要求，制備簡單、成本較低、精度較高的優點。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明：

圖1是本實用新型模型試驗箱結構圖；

圖2是本實用新型模型試驗箱填充材料的結構圖；