[發明專利]一種任意形狀三維曲面裂隙類巖試樣制備方法及裝置

在審

• 申請號: 202110076613.3
• 申請日: 2021-01-20
• 公開（公告）號: CN112985960A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 張黎明;齊文濤;朝文文;劉中原;常素玲;叢宇;王在泉
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: G01N1/36
• 分類號: G01N1/36;G01N1/28
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李圣梅

1.一種任意形狀三維曲面裂隙類巖試樣制備方法，其特征在于，包括：

建立裂隙的三維曲面模型和試樣模具的三維曲面模型；

基于所述裂隙的三維曲面模型和試樣模具的三維曲面模型，通過3D打印獲得三維裂隙和試樣模具；

利用所述三維裂隙和試樣模具，通過填充材料制成任意形狀三維曲面裂隙類巖試樣。

2.如權利要求1所述的三維曲面裂隙類巖試樣制備方法，其特征在于，建立裂隙的三維曲面模型和試樣模具的三維曲面模型步驟包括，獲取裂隙的表面的曲線函數，利用曲面函數來建立裂隙的三維曲面模型。

3.如權利要求1所述的三維曲面裂隙類巖試樣制備方法，其特征在于，所述建立裂隙的三維曲面模型和試樣模具的三維曲面模型是通過3D建模軟件進行三維建模。

4.如權利要求1所述的三維曲面裂隙類巖試樣制備方法，其特征在于，在三維裂隙上盤兩側邊緣固定安裝特定尺寸的上邊緣擋板，下盤兩側邊緣固定特定尺寸的下邊緣擋板；上邊緣擋板和下邊緣擋板之間放置剛性墊片，用于調節三維裂隙的平均開度。

5.如權利要求1所述的三維曲面裂隙類巖試樣制備方法，其特征在于，所述試樣模具上具有角度調節機構安裝孔，試樣模具通過角度調節機構安裝孔與角度調節機構連接。

6.如權利要求5所述的三維曲面裂隙類巖試樣制備方法，其特征在于，利用所述三維裂隙和試樣模具，通過填充材料制成任意形狀三維曲面裂隙類巖試樣，包括，將試樣模具通過角度調節機構與三維裂縫連接；

利用角度調節機構調整三維裂縫至合適角度；

通過填充材料制成任意形狀三維曲面裂隙類巖試樣。

7.一種任意形狀三維曲面裂隙類巖試樣制備裝置，其特征在于，包括三維裂隙和試樣模具，所述三維裂隙和試樣模具均采用如權利要求1-6任一所述的任意形狀三維曲面裂隙類巖試樣制備方法進行制備。

8.如權利要求7所述的三維曲面裂隙類巖試樣制備裝置，其特征在于，所述試樣模具包括底座，還包括與底座連接的側墻和頂板；底座、側墻和頂板安裝后形成封閉的密封體；在所述密封體內可實現任意形狀三維曲面裂隙類巖試樣制備。

9.如權利要求8所述的三維曲面裂隙類巖試樣制備裝置，其特征在于，所述側墻包括依次配合安裝的第一側墻、第二側墻、第三側墻和第四測墻。

10.如權利要求8所述的三維曲面裂隙類巖試樣制備裝置，其特征在于，其中一個側墻設有裂隙卡槽，用于與三維裂縫的一端連接，三維裂縫的另一端與角度調節結構連接；所述角度調節機構安裝在與該側墻相對的另一個側墻上。