一种基于3D打印技术的贯通裂隙岩体试样的制备方法

    公开(公告)号:CN105628470B

    公开(公告)日:2018-06-19

    申请号:CN201511018137.0

    申请日:2015-12-29

    申请人: 河海大学

    IPC分类号: G01N1/28

    摘要: 本发明涉及一种基于3D打印技术的贯通裂隙岩体试样的制备方法,包括如下步骤:(1)模拟实际裂隙岩体,确定制作试样的模具的三维数字模型;(2)通过3D打印得到模具,用于形成试样裂隙的部分采用水溶性材料打印,在所得模具的该部分表面涂抹热熔胶,其余部分采用不溶于水的材料打印;(3)模拟实际裂隙岩体的力学性能,配制水泥砂浆制备试样,配制后倒入模具,水泥砂浆固化成型、形成初具形状的试样;(4)烘烤装载试样的模具,热熔胶完全融化并从裂隙处流出;(5)烘烤后放入水中浸泡,模具的水溶性材料部分完全溶解,形成最终形态的试样,取出烘干;(6)脱模、养护,得到试样。本发明适用于制备不同结构类型的贯通裂隙岩体试样。

    一种复杂地质条件下边坡三维有限元网格生成方法

    公开(公告)号:CN107886573A

    公开(公告)日:2018-04-06

    申请号:CN201711189215.2

    申请日:2017-11-24

    申请人: 河海大学

    IPC分类号: G06T17/05 G06T17/30 G06F17/50

    摘要: 本发明公开一种复杂地质条件下边坡三维有限元网格生成方法,包括如下步骤:1)基于CAD平台提取地形等高线和地质界面高程点数据;2)建立目标范围平面投影的网格节点数据;3)基于反距离插值方法构建目标范围内的三维网格节点数据;4)创建规定节点次序的网格节点及单元,得到三维有限元网格;5)检查生成的有限元网格质量,如不合格,返回步骤3),重新生成有限元网格。该方法提供了一种切实可行的有限元网格划分思路,能够高效率、高精度地建立复杂地质条件下的边坡三维有限元计算网格,可以有效控制有限元网格的质量和数量,可重复性强、不需要简化处理、有限元计算效果较好。

    一种确定裂隙岩体表征单元体积的方法

    公开(公告)号:CN105651964B

    公开(公告)日:2017-11-03

    申请号:CN201511022607.0

    申请日:2015-12-29

    申请人: 河海大学

    IPC分类号: G01N33/24 G01N15/08

    摘要: 本发明涉及一种确定裂隙岩体表征单元体积的方法,包括如下步骤:选取任意尺寸的实际裂隙岩体,绘制其三维数字模型;旋转该三维数字模型,使其与水平方向成不同倾角,通过3D打印制得该实际裂隙岩体不同倾角的相似材料;测定不同倾角相似材料的渗透率Ka,建立坐标轴,以不同倾角方向的值为点到原点的距离,做出一个封闭曲线;根据该封闭曲线与椭圆的相似性,定量分析裂隙岩体不同方向的渗透系数是否符合渗透张量的规律;根据定量分析结果,扩大或缩小选取的实际裂隙岩体的体积,重复上述步骤,确定该实际裂隙岩体的表征单元体积。本发明可充分模拟实际裂隙岩体,得出的REV值与实际裂隙岩体的REV差异很小,与数值方法相比,确定的岩体REV更精确。

    一种含有软弱结构面的岩体取样方法

    公开(公告)号:CN106769167A

    公开(公告)日:2017-05-31

    申请号:CN201611128358.8

    申请日:2016-12-09

    申请人: 河海大学

    IPC分类号: G01N1/04

    CPC分类号: G01N1/04

    摘要: 本发明公开一种含有软弱结构面的岩体取样方法,包括如下步骤:选取包含软弱结构面的取样部位凿成平面;在取样平面上预先标出试样区域,其中软弱结构层上部和下部的坚硬岩石层厚度相等;在试样区域表面铺设钢丝,并涂覆保护层;以保护层边缘为基线垂直岩壁向内切割形成试样的侧面和背面,对各面进行保护;现场养护切割的试样并打磨、得到符合尺寸要求的试样;将软弱结构层处的保护层凿开,封填试样,使其保持取样现场的含水率;然后将试样运输到实验室,剪断各面铺设的钢丝,使软弱结构层显露,将试样装上剪切盒进行实验。采用该方法可以简单方便地获得无扰动、与现场具有相同的含水率的完整岩样,可用于室内直接测定岩体的基本流变力学特性。

    一种确定裂隙岩体表征单元体积的方法

    公开(公告)号:CN105651964A

    公开(公告)日:2016-06-08

    申请号:CN201511022607.0

    申请日:2015-12-29

    申请人: 河海大学

    IPC分类号: G01N33/24 G01N15/08

    CPC分类号: G01N33/24 G01N15/08

    摘要: 本发明涉及一种确定裂隙岩体表征单元体积的方法,包括如下步骤:选取任意尺寸的实际裂隙岩体,绘制其三维数字模型;旋转该三维数字模型,使其与水平方向成不同倾角,通过3D打印制得该实际裂隙岩体不同倾角的相似材料;测定不同倾角相似材料的渗透率Ka,建立坐标轴,以不同倾角方向的值为点到原点的距离,做出一个封闭曲线;根据该封闭曲线与椭圆的相似性,定量分析裂隙岩体不同方向的渗透系数是否符合渗透张量的规律;根据定量分析结果,扩大或缩小选取的实际裂隙岩体的体积,重复上述步骤,确定该实际裂隙岩体的表征单元体积。本发明可充分模拟实际裂隙岩体,得出的REV值与实际裂隙岩体的REV差异很小,与数值方法相比,确定的岩体REV更精确。

    一种可快速测量孔隙率的多相渗流介质三轴应力渗流耦合试验装置

    公开(公告)号:CN104034644B

    公开(公告)日:2016-06-08

    申请号:CN201410259243.7

    申请日:2014-06-11

    申请人: 河海大学

    IPC分类号: G01N15/08

    摘要: 本发明公开了一种可快速测量孔隙率的多相渗流介质三轴应力渗流耦合试验装置,包括气体渗流系统和三轴式试验系统;气体渗流系统包括储气瓶,储气瓶上设有储气瓶控制阀门,储气瓶控制阀门的出口分支为上游气体管路和下游气体管路;上游气体管路上设有上游气体压力计、上游进气阀门;下游气体管路上设有排气阀门;上游气体管路和下游气体管路汇合连通;三轴式试验系统包括三轴压力室,三轴压力室通过管路并连在排气阀门与上游进气阀门之间的上游气体管路上,并分别与上游气体管路、下游气体管路连通。本装置可以实现不同岩性岩石孔隙率的快速测定,能运用水、气等多种渗流介质的稳态法和脉冲法测量岩石的渗透率,试验设备精度高,渗透率测量精度达到10-24m2。

    应用3D打印技术的柱状节理岩体相似材料试样的制备方法

    公开(公告)号:CN104515696A

    公开(公告)日:2015-04-15

    申请号:CN201410744393.7

    申请日:2014-12-09

    申请人: 河海大学

    IPC分类号: G01N1/28

    摘要: 本发明公开了一种应用3D打印技术的柱状节理岩体相似材料试样的制备方法,包括制备粉末状3D打印原料:柱状节理柱体的粉末、节理所需粉末和胶结粘合用粉末;将粉末状材料装入3D打印机内;建立柱状节理试样三维模型,并将其输入至3D打印机进行3D打印;打印完成后对试样进行后期处理灯步骤。本发明首次将3D打印技术应用于岩石力学试验中,用相似材料模拟实际工程中柱状节理岩体的基本特性,具有制备工艺简单、生产效率较人工制备试样更高、成品率高等优点。

    用于大粒径岩土材料力学特性测试的装配式剪切盒及方法

    公开(公告)号:CN118347875A

    公开(公告)日:2024-07-16

    申请号:CN202410397838.2

    申请日:2024-04-03

    申请人: 河海大学

    摘要: 本发明公开了一种用于大粒径岩土材料力学特性测试的装配式剪切盒及方法,剪切盒包括上剪切盒,下剪切盒及调节板;剪切盒由数块预制板拼装而成;剪切盒内布设有光纤光栅传感器。本发明测试时,施加正应力待试样变形稳定后,进行直剪试验,剪切方向沿着预制板中滑槽方向至试样破坏,剪切盒内光纤光栅传感器的变形导致放射光波长改变,得出试样测点处的真实剪应力及其它参数;本发明剪切盒拼装与制样同时进行,解决大型直剪试验制样、装样不便的难题;在上下盒之间设置有滑槽和滑轮,减小了大型直剪试验过程中摩擦力对试验结果的影响;使用光纤光栅来测试试样不同位置的实际剪应力和剪应变,避免常规测试办法因剪切面改变、偏法向压力产生的误差。

    一种基于数值模拟弯曲河道涌浪传播浪高计算方法

    公开(公告)号:CN117473892B

    公开(公告)日:2024-04-26

    申请号:CN202311427386.X

    申请日:2023-10-31

    申请人: 河海大学

    摘要: 本发明公开一种基于数值模拟弯曲河道涌浪传播浪高计算方法,包括以下步骤:(1)设置岩土体参数与边界条件,以及水体参数和水流条件;(2)以河道转角为变量建立河道、滑坡体和水体模型;(3)运行CFD软件模拟滑体失稳运动、涌浪产生以及传播过程;(4)根据模拟结果分析涌浪高度与河道转角的关系,得出弯曲河道涌浪传播过程浪高折减系数;(5)使用折减系数修正潘家铮公式用于涌浪传播高度计算。本发明解决了潘家铮公式未考虑河道弯曲影响,仅适用于直线河道,难以准确模拟弯曲河道坡涌浪传播规律、计算得出涌浪高度不准确的问题,使计算结果更加符合实际。