砂型3D打印成型方向对含裂隙软岩试样力学特性的影响研究

蒋力帅; 李春盎; 徐清; 牛庆佳; 张哲

doi:10.16452/j.cnki.sdkjzk.2023.05.003

山东科技大学学报（自然科学版） ›› 2023, Vol. 42 ›› Issue (05) : 22 -29. DOI: 10.16452/j.cnki.sdkjzk.2023.05.003

砂型3D打印成型方向对含裂隙软岩试样力学特性的影响研究

蒋力帅, 李春盎, 徐清, 牛庆佳, 张哲

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摘要

高效、精准、可重复地制备与软岩力学特性、结构特性相符的试样，是突破传统软岩力学试验瓶颈的关键。本研究通过砂型3D打印技术研究了成型方向对试样力学特性的影响。以石英粉砂作为原材料，制备了沿长边成型和以短边成型的两种试样。进行单轴压缩试验并结合数字图像分析(DIC)观察，分析加载期间试样的力学性能和变形破坏特征。试验结果表明：相较于沿长边成型，沿短边成型时试样强度出现一定程度的折减，对裂隙的影响更为敏感。沿长边成型其破坏形式主要为剪切破坏和拉剪混合破坏，沿短边成型时破坏形式主要为劈裂破坏、沿层理面破坏。