一种岩石试样裂纹描绘装置及描绘方法
【专利摘要】一种岩石试样裂纹描绘装置及描绘方法，其装置包括描图器、支座平台，描图器包括带纵、横坐标的透明容器，支座平台通过轴承与透明容器连接，透明容器能相对于支座平台旋转；其方法包括岩石试样安装、描点、成像或岩石试样安装、扫描、图像处理。本发明的优点在于，装置制作简单、准确性高，操作维护方便，实现程序化绘图，方法工作率效高、方便。
【专利说明】一种岩石试样裂纹描绘装置及描绘方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及土木工程中的岩石力学试验领域，特别是一种岩石试样破坏后的裂纹描绘及数字化转换。
【背景技术】
[0002]岩石力学试验是岩石力学的基础，是研究岩石力学与工程的重要手段之一。虽然现在科学计算和理论分析已经达到相当的高度，但岩石力学试验作为直接解决实际工程中的力学问题仍然有着不可替代的作用。随着现代岩石力学理论的飞速发展，测试各类岩体力学参数的实验仪器也应运而生，现有的岩石力学试验仪器虽然种类繁多，基本可以满足各种岩石力学参数的试验要求，但相关岩石力学试验设备和方法中，没有岩石试样破坏后裂纹的描绘仪器，常用的方法是采用数码相机给破坏岩样不同角度照相拼接后手工描绘记录岩石试样的破坏裂纹，由于描绘过程中裂纹的定位和拼接存在困难，往往导致岩样表面的裂纹描绘不够准确，操作人员的主观影响较大，而且操作过程比较麻烦。
[0003]探究岩样的破坏模式对于把握岩石在各种应力路径作用下的破坏机理具有非常重要的意义，而且，岩石断裂力学的发展也对岩样破坏时裂纹描述的精确性提出了更高的要求，而岩样破坏时裂纹的准确描绘是其破坏模式分析的基础，因此，本发明在以往岩石力学试验经验总结的基础上，设计一种简单实用的、精确性高的岩石试样破坏后的裂纹描绘装置，以满足科学试验的需求。
【发明内容】
[0004]针对上述技术问题，本发明所要解决的技术问题是设计一种岩石试样裂纹描绘装置和描绘方法，该装置制作简单、准确性高，操作维护方便，实现程序化绘图，描绘方法工作率效高、方便。
[0005]为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:一种岩石试样裂纹描绘装置，包括描图器、支座平台，描图器包括带纵、横坐标的透明容器，支座平台通过轴承与透明容器连接，透明容器能相对于支座平台旋转。
[0006]进一步讲，透明容器为中空的圆柱形或中空的方形。
[0007]进一步讲，透明容器由树脂材料制成。
[0008]进一步讲，描图器还包括设在透明容器坐标上的电子感应点、及信号记录器，电子感应点与信号记录器连接，描图笔触碰透明容器上电子感应点，其电子感应点对应坐标数据被信号记录器记录。
[0009]进一步讲，描图器还包括扫描仪、及固定扫描仪的环形基座，扫描仪能在环形基座滑动，透明容器设在环形基座中间。
[0010]一种运用岩石试样裂纹描绘装置的描绘方法之一，方法包括岩石试样安装、描点、成像；
第一步岩石试样安装，将力学试验后破坏的岩样放入对应规格的透明容器中、并固定;
第二步描点，对照透明容器上的作标，把对应岩石试样裂纹关键点的纵向、横向坐标记录下来；
第三步成像，将第二步记录的坐标输入计算机图像处理程序中进行岩石试样裂纹成像。
[0011]进一步讲,第三步中的计算机图像处理程序为Autocad软件。
[0012]一种运用岩石试样裂纹描绘装置的描绘方法之二，方法包括岩石试样安装、扫描、图像处理；
第一步岩石试样安装，将力学试验后破坏的岩样放入对应规格的透明容器中、并固
定;
第二步扫描，扫描仪在环形基座沿透明容器旋转一周，生成完整的岩石试样裂纹展开图，透明容器上的坐标也显示在展开图上；
第三步图像处理，将第二步中的展开图输入在计算机上进行识别、编辑。
[0013]本发明的有益效果是，通过破坏岩样表面裂纹各关键点的坐标定位，可以将岩样表面的裂纹信息准确的转换为数据文件，大大提高岩样表面裂纹描绘的准确性；通过Autocad软件中的二次开发，将岩样表面裂纹关键点坐标的数据文件自动生成裂纹展开图，便于借助常用软件进行编辑、分析和破坏模型重构。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
图1是本发明岩石试样裂纹描绘装置第一实施例的结构视图。
[0015]图2是图1中装置带刻度透明容器展开图。
[0016]图3是本发明岩石试样裂纹描绘装置第二实施例的结构视图。
[0017]图4是岩石试样破坏后的裂纹实测O度照片。
[0018]图5是岩石试样破坏后的裂纹实测90度照片。
[0019]图6是岩石试样破坏后的裂纹实测180度照片。
[0020]图7是岩石试样破坏后的裂纹实测270度照片。
[0021]图8是运用描绘方法一绘制的裂纹图。
[0022]图中:I透明容器、2支座平台、3扫描仪、4环形基座。
【具体实施方式】
[0023]如图1、图2中，一种岩石试样裂纹描绘装置包括描图器、支座平台2，描图器包括带纵、横坐标的透明容器1，支座平台2通过轴承与透明容器I连接，透明容器I能相对于支座平台2旋转，透明容器I为不同尺寸规格中空的圆柱形或中空的方形，透明容器I由高透明、耐磨性好的树脂材料制成。
[0024]优选的岩石试样裂纹描绘装置，描图器还包括设在透明容器坐标上的电子感应点、及信号记录器，电子感应点与信号记录器电性连接，描图笔触碰透明容器上电子感应点，其电子感应点对应坐标数据被信号记录器记录。
[0025]如图3中，一种岩石试样裂纹描绘装置包括描图器、支座平台2，描图器包括带纵、横坐标的透明容器1、扫描仪3、及固定扫描仪3的环形基座4，扫描仪3能在环形基座4滑动，透明容器I设在环形基座4中间，支座平台2通过轴承与透明容器I连接，透明容器I能相对于支座平台2旋转，透明容器I为不同尺寸规格中空的圆柱形或中空的方形，透明容器I由高透明、耐磨性好的树脂材料制成。
[0026]一种运用岩石试样裂纹描绘装置的描绘方法之一，方法包括岩石试样安装、描点、成像；
第一步岩石试样安装，将力学试验后破坏的岩样(如图4、图5、图6、图7)的透明容器中、并固定；
第二步描点，对照透明容器上的作标，把对应岩石试样裂纹关键点的纵向、横向坐标记录下来；
第三步成像，将第二步记录的坐标文件输入Autocad软件中，形成图8的裂纹图。
[0027]—种运用岩石试样裂纹描绘装置的描绘方法优选方案，在第二步描点，根据岩样表面的裂纹，采用描图笔触碰透明容器上电子感应点，信号记录器把对应岩石试样裂纹关键点的纵向、横向坐标记录下来。
[0028]一种运用岩石试样裂纹描绘装置的描绘方法之二，方法包括岩石试样安装、扫描、图像处理；
第一步岩石试样安装，将力学试验后破坏的岩样放入对应规格的透明容器中、并固
定;
第二步扫描，扫描仪在环形基座沿透明容器旋转一周，生成完整的岩石试样裂纹展开图，透明容器上的坐标也显示在展开图上；
第三步图像处理，将第二步中的展开图输入在计算机上进行识别、编辑。
[0029]本例中的结构仅为对于权利要求的举例说明和讲解，以便于大众阅读理解，不应视为对于权利要求的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的范围和法定等同特征为准。
【权利要求】
1.一种岩石试样裂纹描绘装置，其特征在于:所述装置包括描图器、支座平台，描图器包括带纵、横坐标的透明容器，支座平台通过轴承与透明容器连接，透明容器能相对于支座平台旋转。
2.根据权利要求1所述的一种岩石试样裂纹描绘装置，其特征在于:所述透明容器为中空的圆柱形或中空的方形。
3.根据权利要求1所述的一种岩石试样裂纹描绘装置，其特征在于:所述透明容器由树脂材料制成。
4.根据权利要求1所述的一种岩石试样裂纹描绘装置，其特征在于:所述描图器还包括设在透明容器坐标上的电子感应点、及信号记录器，电子感应点与信号记录器电性连接，描图笔触碰透明容器上电子感应点，其电子感应点对应坐标数据被信号记录器记录。
5.根据权利要求1所述的一种岩石试样裂纹描绘装置，其特征在于:所述描图器还包括扫描仪、及固定扫描仪的环形基座，扫描仪能在环形基座滑动，透明容器设在环形基座中间。
6.一种运用权利要求1岩石试样裂纹描绘装置的描绘方法，其特征在于:所述方法包括岩石试样安装、描点、成像； 第一步岩石试样安装，将力学试验后破坏的岩样放入对应规格的透明容器中、并固定; 第二步描点，对照透明容器上的作标，把对应岩石试样裂纹关键点的纵向、横向坐标记录下来； 第三步成像，将第二步记录的坐标输入计算机图像处理程序中进行岩石试样裂纹成像。
7.一种运用权利要求5岩石试样裂纹描绘装置的描绘方法，其特征在于:所述方法包括岩石试样安装、扫描、图像处理； 第一步岩石试样安装，将力学试验后破坏的岩样放入对应规格的透明容器中、并固定; 第二步扫描，扫描仪在环形基座沿透明容器旋转一周，生成完整的岩石试样裂纹展开图，透明容器上的坐标也显示在展开图上； 第三步图像处理，将第二步中的展开图输入在计算机上进行识别、编辑。
8.根据权利要求6所述岩石试样裂纹绘方法，其特征在于:第三步中的计算机图像处理程序为Autocad软件。
【文档编号】G01N3/06GK103837406SQ201410068603
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2014年2月27日 优先权日:2014年2月27日
【发明者】邓华锋, 李建林, 孙旭曙, 占宽, 葛振凌, 雷涛, 占世源 申请人:三峡大学