详情

原文传递一种基于CT扫描和3D打印的岩体内部结构制作方法

专利名称：	一种基于CT扫描和3D打印的岩体内部结构制作方法
摘要：	本发明公开了一种基于CT扫描和3D打印的岩体内部结构制作方法，包括以下步骤：岩体试样CT扫描，获取多个二维断层扫描图像；将多个二维断层扫描图像分割为孔隙裂隙区、结构疏松区、低密度区和密实区，对分割后的图像进行三维结构模型重建；将重建后的三维结构模型发送至3D打印机进行岩体试样的实体打印；其中，结构疏松区采用粗颗粒矿砂逐层打印喷胶，低密度区采用粗颗粒矿砂和中颗粒矿砂逐层打印喷胶，密实区采用粗颗粒矿砂、中颗粒矿砂和细颗粒矿砂逐层交替打印并喷胶。本发明方法可复原岩体内部结构，并制作出力学性能与原始岩样相同的试样，为岩石的力学性能研究提供了新思路，为人工复原岩体内部结构提供新方法。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	陕西;61
申请人：	长安大学
发明人：	田威;王震;高芳芳;王峰;张丽
专利状态：	有效
发布日期：	2019-01-01T00:00:00+0800
申请号：	CN201811114786.4
公开号：	CN109001237A
代理机构：	西安睿通知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 61218
代理人：	惠文轩
分类号：	G01N23/046(2018.01)I;G;G01;G01N;G01N23;G01N23/046
申请人地址：	710064 陕西省西安市碑林区南二环中段33号
主权项：	1.一种基于CT扫描和3D打印的岩体内部结构制作方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，对岩体试样进行CT扫描，顺序获取岩体试样的多个二维断层扫描图像，并存储为扫描数据；步骤2，对所述多个二维断层扫描图像进行图像分割，并对分割后的图像进行三维结构模型重建；包含以下子步骤：子步骤2a，对扫描数据进行滤波处理，渲染；子步骤2b，对岩体试样中的密实区、低密度区、结构疏松区和孔隙裂隙区分别设定阈值范围，根据设定的阈值范围分别对所述多个二维断层扫描图像进行图像分割，对应得到密实区的多个二维断层扫描图像、低密度区的多个二维断层扫描图像、结构疏松区的多个二维断层扫描图像和孔隙裂隙区的多个二维断层扫描图像；子步骤2c，对密实区、低密度区、结构疏松区和孔隙裂隙区进行定量分析，分别获取密实区三维空间参数、低密度区三维空间参数、结构疏松区三维空间参数和孔隙裂隙区三维空间参数；子步骤2d，对所述密实区的多个二维断层扫描图像、低密度区的多个二维断层扫描图像、结构疏松区的多个二维断层扫描图像和孔隙裂隙区的多个二维断层扫描图像分别进行三维结构模型重建，获得密实区的三维模型文件、低密度区的三维模型文件、结构疏松区的三维模型文件和孔隙裂隙区的三维模型文件；步骤3，将重建后的三维结构模型发送至3D打印机，打印机对接收到的三维结构模型进行岩体试样的实体打印；包含以下子步骤：子步骤3a，对岩体试样进行硬度测试，取与岩体试样硬度相同的矿砂材料作为打印材料；子步骤3b，将所述密实区的三维模型文件、低密度区的三维模型文件、结构疏松区的三维模型文件和孔隙裂隙区的三维模型文件输入到3D打印机；子步骤3c，3D打印机采用与岩体试样的密实区、低密度区、结构疏松区和孔隙裂隙区分别对应的密实区打印材料、低密度区打印材料、结构疏松区打印材料和孔隙裂隙区打印材料，进行岩体试样的实体模型打印。
所属类别：	发明专利