技术特征：
1.一种基于3d打印的岩石微断层相似模型的制作方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1：采用3d激光扫描技术测量两侧断层面，获取断层面几何起伏的三维点云数据，构建断层面的三维数字模型；根据相似模型的尺寸要求，构建试件模具的三维数字模型；步骤2：采用3d打印技术，分别打印出断层面的实体和试件模具实体；步骤3：将断层面安装在试件模具内，以模具为外模板、以断层面为内隔板，采用水泥砂浆浇筑出岩石微断层的相似模型。2.根据权利要求1所述的基于3d打印的岩石微断层相似模型的制作方法，其特征在于，所述步骤1包括：步骤101：清理两侧的断层面，使断层面清洁无夹杂；步骤102：采用3d激光扫描仪，扫描出两侧断层面的点云数据；步骤103：基于点云数据，建立两侧断层面的样条曲面并保存为stl格式的文件；步骤104：分别以两侧的样条曲面为顶面和底面，建立满足厚度要求得断层面的数字模型并保存为stl格式的文件。3.根据权利要求1所述的基于3d打印的岩石微断层相似模型的制作方法，其特征在于，所述步骤2包括：步骤201：根据断层面起伏高差确定打印精度和单层打印厚度；步骤202：对所述微断层的三维数字模型和所述试件模具的三维数字模型进行z轴定位，并根据步骤201确定的层厚沿z轴分层；步骤203：将包含所述微断层的三维数字模型和所述试件模具的三维数字模型的数据文件发送至3d打印机的管理程序，打印出断层面和模具的实体模型。4.根据权利要求3所述的基于3d打印的岩石微断层相似模型的制作方法，其特征在于，对3d打印的断层面模型和试件模具进行后期处理；所述后期处理包括：清理所述断层面实体模型和所述试件模具的3d打印支撑剂；对所述断层面实体模型和所述试件模具进行光学固化。5.根据权利要求1所述的基于3d打印的岩石微断层相似模型的制作方法，其特征在于，所述步骤3包括：步骤301：将3d打印出来的断层面在试件模具内定位并固定；步骤302：向所述试件模具内浇入特定配合比水泥砂浆；步骤303：振动、排气，密实成型并修平表面；步骤304：水泥砂浆固化成型后，拆除试件模型和断层面，拼接两侧的砂浆固化体，形成所述的岩石微断层相似模型。6.根据权利要求5所述的基于3d打印的微断层岩石试件的制作方法，其特征在于，在所述步骤304之后，对浇筑得到的岩石微断层相似模型，采用3d激光扫描技术两侧断层面起伏的点云数据，并与原断层面点云数据对比分析以确定浇筑的精度。7.根据权利要求1所述的基于3d打印的岩石微断层相似模型的制作方法，其特征在于，所述试件模具的内腔为立方体，所述立方体的边长为200mm
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200mm
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200mm。8.根据权利要求1所述的基于3d打印的岩石微断层相似模型的制作方法，其特征在于，所述微断层的层面的起伏度和粗糙度可以根据层面的数字模型进行缩放。
技术总结
本发明公开了基于3D打印的岩石微断层相似模型制作方法，包括：步骤1：采用3D激光扫描技术测量微断层两侧层面的几何形态并形成三维数字模型；绘制试件模具的三维数字模型；步骤2：基于微断层面的三维数字模型和试件模具的三维数字模型，分别采用3D打印技术构建微断层面和试件模具的实体模型；步骤3：利用微断层面实体模型和所述试件模具，通过浇筑水泥砂浆制成所述岩石微断层相似模型。本发明避免了野外取样时试件层面破损增大实验误差，以及天然岩样力学实验破损后无法进行重复性实验的问题。且层面模型和模具采用具有较高精度的3D打印机实现，保证了岩石微断层相似模型的精准，提高了微断层力学实验的精度。提高了微断层力学实验的精度。提高了微断层力学实验的精度。
技术研发人员：孙军昌 孟令东 付晓飞 贾善坡 钟荣 屠坤 郑少婧 刘斌 胡冰洁 沈润亚
受保护的技术使用者：黑龙江省飞谱思能源科技有限公司
技术研发日：2022.09.05
技术公布日：2022/12/12