一种用于渗流实验的3D打印可变开度裂隙模型及方法

技术特征：
1.一种用于渗流实验的3d打印可变开度裂隙模型，其特征在于：所述的3d打印可变开度裂隙模型包括裂隙侧盘(1)、裂隙开度控制弹性垫块(2)、裂隙空腔(3)和基质框架(4)；3d打印可变开度裂隙模型中设置岩体裂隙网络状的裂隙空腔(3)，岩体裂隙网络状的裂隙空腔(3)的两侧均布置有裂隙侧盘(1)，裂隙空腔(3)沿裂隙延伸方向两端的两侧裂隙侧盘(1)之间设置裂隙开度控制弹性垫块(2)，使得两侧裂隙侧盘(1)沿裂隙延伸方向两端之间通过裂隙开度控制弹性垫块(2)密封连接；通过裂隙空腔(3)及其两侧的裂隙侧盘(1)将3d打印可变开度裂隙模型分割为多个空间，每个空间设置基质框架(4)，且在基质框架(4)上开设用于填充材料的密封孔(5)。2.根据权利要求1所述的一种用于渗流实验的3d打印可变开度裂隙模型，其特征在于：所述的裂隙空腔(3)两端延伸到3d打印可变开度裂隙模型在沿垂直于裂隙延伸方向对称的两侧面，使得裂隙空腔(3)两端分别延伸到3d打印可变开度裂隙模型两侧面的端口作为入流口和出流口，裂隙空腔(3)用于模拟岩体内部的裂隙渗流通道。3.根据权利要求1所述的一种用于渗流实验的3d打印可变开度裂隙模型，其特征在于：所述岩体裂隙网络状的裂隙空腔(3)沿裂隙延伸方向的各处截面均为由众多条形裂隙相互交叉布置形成，用于模拟岩体内部的复杂裂隙网络。4.根据权利要求1所述的一种用于渗流实验的3d打印可变开度裂隙模型，其特征在于：所述裂隙空腔(3)、裂隙侧盘(1)沿裂隙延伸方向的长度和3d打印可变开度裂隙模型的长度保持一致。5.根据权利要求1所述的一种用于渗流实验的3d打印可变开度裂隙模型，其特征在于：所述的密封孔(5)处设置有用于密封的塞子，所述的塞子通过螺纹和密封孔(5)螺纹连接形成密封。6.根据权利要求1所述的一种用于渗流实验的3d打印可变开度裂隙模型，其特征在于：所述的密封孔(5)用于填入颗粒物，使得基质框架(4)内部空腔被填满。7.根据权利要求1所述的一种用于渗流实验的3d打印可变开度裂隙模型，其特征在于：所述的基质框架(4)为空心结构，包括支撑框架(4-1)，支撑框架(4-1)固定于裂隙侧盘(1)，支撑框架(4-1)的内腔为基质框架腔体(4-2)，基质框架腔体(4-2)内填入颗粒物，支撑框架(4-1)开设密封孔(5)。8.根据权利要求1所述的一种用于渗流实验的3d打印可变开度裂隙模型，其特征在于：所述的3d打印可变开度裂隙模型置于加载装置中，再置于超重力离心机中。9.根据权利要求1所述的一种用于渗流实验的3d打印可变开度裂隙模型，其特征在于：所述的3d打印可变开度裂隙模型均采用3d打印制成。10.应用于权利要求1所述3d打印可变开度裂隙模型的开度控制方法，其特征在于：沿垂直于裂隙延伸方向向3d打印可变开度裂隙模型的两侧施加侧面压力，挤压3d打印可变开度裂隙模型调整裂隙空腔(3)，通过调整侧面压力的数值对3d打印可变开度裂隙模型的开度进行可变控制。

技术总结
本发明公开了一种用于渗流实验的3D打印可变开度裂隙模型及方法。3D打印可变开度裂隙模型中设置岩体裂隙网络状的裂隙空腔，岩体裂隙网络状的裂隙空腔的两侧均布置有裂隙侧盘，裂隙空腔沿裂隙延伸方向两端的两侧裂隙侧盘之间设置裂隙开度控制弹性垫块，使得两侧裂隙侧盘沿裂隙延伸方向两端之间通过裂隙开度控制弹性垫块密封连接；通过裂隙空腔及其两侧的裂隙侧盘将3D打印可变开度裂隙模型分割为多个空间，每个空间设置基质框架，且在基质框架上开设用于填充材料的密封孔。本发明的模型与方法简单易行、模型设计可满足个性化需求、精度高、造价低；可以实现裂隙开度可控的裂隙岩体模型渗流实验，适用范围广。适用范围广。适用范围广。


技术研发人员：徐文杰 陈睿奇 胡英涛 詹良通 李金龙 陈云敏
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：2022.07.13
技术公布日：2022/11/22