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龙图腾网获悉长沙理工大学申请的专利一种可反映结构面角度和粗糙度的岩石试样制作方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116558913B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-06发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310178660.8，技术领域涉及：G01N1/28；该发明授权一种可反映结构面角度和粗糙度的岩石试样制作方法是由徐鸿;张震;付果;张永杰;邱祥;罗志敏;严杰;赵吕神设计研发完成，并于2023-02-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种可反映结构面角度和粗糙度的岩石试样制作方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种可反映结构面角度和粗糙度的岩石试样制作方法，包括相似材料配比和模具制作方法。试样相似材料配比根据母岩主要矿物成分进行，通过三维扫描仪获取结构面表面粗糙度信息，使用建模软件设计模具三维模型，使用3D打印技术获得制样模具，拼装模具后先浇筑下半部分试样，待其终凝后再浇筑上半部分试样，从而完成反映不同角度和粗糙度信息的含结构面岩石试样制作。本发明能够制作符合国际岩石力学学会标准的具有不同结构面角度和粗糙度的岩石相似材料试样，制作方法方便、快捷、准确，可帮助解决含天然结构面岩石试样不易获取、成本高昂及难以满足重复试验需求的问题。

本发明授权一种可反映结构面角度和粗糙度的岩石试样制作方法在权利要求书中公布了：1.一种可反映结构面角度和粗糙度的岩石试样制作方法，其特征在于，包括以下步骤， 步骤1，获取岩石结构面粗糙度信息； 步骤2，设计可反映结构面不同角度和粗糙度的制样模具，使用3D打印技术得到制样模具，同时分析母岩主要矿物成分，确定相似材料配比； 步骤3，组装模具，浇筑相似材料获得一半试样，试样终凝后，将其放入整体模具进而二次浇筑； 步骤4，将试样脱模后，进行养护和后期处理； 步骤2中的模具包括下部套筒、反映结构面底座和整体套筒，所述整体套筒通过上部固定环和整体套筒底座进行固定，所述的反映结构面底座包括大角度反映结构面底座和小角度反映结构面底座，所述的小角度反映结构面底座包括反映结构面底板和下部套筒固定支座A，所述的反映结构面底板与上端的固定支座A紧密相接，所述的大角度反映结构面底座包括结构面底板、底面支撑和固定支座B，所述的下部套筒最短轴有一个便于试样脱模的开口；不同角度为结构面与水平方向夹角，根据需要制作任意角度的下部套筒；选用具有不同的粗糙度的节理岩石建立结构面底板； 步骤2中，当母岩为大理岩时，选择80目方解石砂和120目白云石砂为粗骨料，325目方解石粉为细骨料，胶结剂选择半水石膏和硅酸盐水泥，二者充当辅助材料且含量远低于骨料的含量，增密剂选用密度7.8gcm3的铁粉，相似材料配置采用蒸馏水，通过正交试验确定相似材料配比； 步骤2中模具三维模型制作步骤包括： 第一步，获取天然岩体结构面网格信息：使用三维扫描仪获取天然岩体结构面网格信息，将文件转换成建模软件可识别的格式； 第二步，制样模具三维模型的建立：使用建模软件将岩体结构面建立成厚度为A的结构面底板，然后建立具有不同角度的下部套筒，根据建立后的下部套筒获取底部椭圆的长轴长和短轴长，再建立底部椭圆，在底部椭圆的基础上再画一个外部椭圆，可得到一个空心平面，将空心平面设置成具有一定的厚度B，沿着短轴长的方向切割得到一个固定支座A，下部套筒需沿着最短轴方向进行厚度为D的切割得到开口，将结构面底板和固定支座A合并为小角度反映结构面底座，另外需要建立整体套筒、上部固定环和整体套筒底座，即可得到模具三维模型； 第三步，3D打印：将第二步建立好的下部套筒和小角度反映结构面底座导入3D打印机对应切片软件，调整好参数后进行切片，切片完成后导入3D打印机进行打印，从而获得所需模具； 步骤3中，将下部套筒和反映结构面底座固定为一个整体，在结构面底板上涂脱模剂，称重并均匀搅拌相似材料，将其倒入模具并在振动台上充分振捣，振捣完毕后将模具上部与地面保持水平放置12h，然后进行脱模，将下部套筒和反映结构面底座分离，得到一个具有岩石结构面粗糙度信息的试样C，之后将脱模得到的试样C放入整体套筒之中，安装上部固定环和整体套筒底座，在结构面上涂抹脱模剂，继续进行另一半试样的浇筑；所述的试样C体积为整体试样体积的一半，其结构面与另一半结构面契合。

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