[發(fā)明專利]一種巖樣相似材料試件快速成型方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010750286.0
• 申請日: 2020-07-30
• 公開（公告）號: CN111879586B
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張文泉;吳欣燾;邵建立;王在勇
• 申請（專利權(quán)）人: 山東科技大學(xué)
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01N1/36
• 代理公司: 青島錦佳專利代理事務(wù)所(普通合伙) 37283
• 代理人: 黃鈺

1.一種巖樣相似材料試件快速成型方法，其特征在于，采用相似材料試件快速成型裝置，相似材料試件快速成型裝置包括模具單元和振動單元；模具單元包括第一底座、頂箍和套筒，第一底座的下端設(shè)置有彈性件，第一底座的上端開設(shè)有圓形凹槽，第一底座的側(cè)壁對稱開設(shè)兩個上下貫通的下缺口，頂箍的中間位置設(shè)置為圓形卡孔，頂箍的側(cè)壁對稱開設(shè)兩個上下貫通的上缺口，頂箍的上端于上缺口的一側(cè)開設(shè)沉槽，沉槽的空間與上缺口的空間連通，套筒的下端可嵌入圓形凹槽內(nèi)，套筒的側(cè)壁貼合圓形凹槽的內(nèi)壁，套筒的上端可嵌入圓形卡孔內(nèi)；振動單元包括第二底座、支撐彈簧、振動箱和振動器，第二底座經(jīng)多根支撐彈簧連接振動箱，振動箱的底部設(shè)置振動器，振動箱上設(shè)置若干個振動槽，振動槽內(nèi)壁上沿對稱布置兩個限位銷，所述限位銷可穿過下缺口和上缺口；

所述方法包括如下步驟：

步驟一、模具組裝及上料

將套筒的下端嵌入圓形凹槽內(nèi)，使套筒的側(cè)壁貼合圓形凹槽的內(nèi)壁，在圓形凹槽和套筒的內(nèi)壁涂抹一層脫模劑；

將按試驗要求設(shè)定配比的相似材料從套筒的上端填滿套筒；

將套筒的上端嵌入頂箍的圓形卡孔內(nèi)；

步驟二、相似材料振動

將模具單元放置于振動箱的振動槽內(nèi)，使限位銷依次穿過下缺口和上缺口，使彈性件接觸振動槽的底部且使彈性件壓縮，按壓頂箍并正向轉(zhuǎn)動頂箍，限位銷壓在沉槽上；

啟動振動器，振動器運行至試驗設(shè)定的時間后，關(guān)閉振動器；

步驟三、試件脫模

將模具單元從振動箱的振動槽取出，反向轉(zhuǎn)動頂箍，限位銷從沉槽上脫離，彈性件恢復(fù)原長的過程中模具單元被頂起，使限位銷依次穿過上缺口和下缺口，將頂箍從套筒的上端上拆卸下；

將套筒及圓形凹槽內(nèi)的相似材料干燥處理，待相似材料干燥后，套筒及圓形凹槽內(nèi)的相似材料成型為相似材料試件，將相似材料試件從套筒及圓形凹槽內(nèi)取出。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖樣相似材料試件快速成型方法，其特征在于：所述套筒的上端邊沿設(shè)置有裝配套，裝配套的外徑小于套筒的外徑，套筒的上端于裝配套的外側(cè)設(shè)置為裝配環(huán)形面；

步驟一中，將裝配套嵌入頂箍的圓形卡孔內(nèi)，頂箍的下表面接觸裝配環(huán)形面。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖樣相似材料試件快速成型方法，其特征在于：所述彈性件設(shè)置為壓簧和支撐墊，壓簧的一端連接第一底座的下端，壓簧的另一端連接支撐墊；

步驟二中，使支撐墊接觸振動槽的底部且使壓簧壓縮；

步驟三中，壓簧恢復(fù)原長的過程中模具單元被頂起。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖樣相似材料試件快速成型方法，其特征在于：所述振動器設(shè)置為電動振動器，電動振動器上設(shè)置有振動控制器，振動器控制器用于啟動或關(guān)閉電動振動器，振動器控制器還用于調(diào)節(jié)電動振動器的振幅和頻率；

步驟二中，振動器運行至試驗設(shè)定的時間過程中，通過振動器控制器調(diào)節(jié)電動振動器的振幅和頻率。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖樣相似材料試件快速成型方法，其特征在于：第二底座上設(shè)置有彈簧伸縮套，所述支撐彈簧位于彈簧伸縮套內(nèi)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖樣相似材料試件快速成型方法，其特征在于：所述振動槽的橫截面為正方形。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖樣相似材料試件快速成型方法，其特征在于：所述相似材料試件為直徑50mm、高度100mm的圓柱形試件，或者高徑比為2的圓柱形試件。