(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211398245.5 (22)申请日 2022.11.09 (71)申请人 江西理工大 学 地址 341000 江西省赣州市客家大道15 6号 (72)发明人 黄震　巫宇帆　赵奎　古启雄　 龚囱　钟文　林元生　 (74)专利代理 机构 西安铭泽知识产权代理事务 所(普通合伙) 61223 专利代理师 梁静 (51)Int.Cl. G01N 1/28(2006.01) (54)发明名称 一种岩土试验 模具制作方法 (57)摘要 本发明提供了一种岩 土试验模 具制作方法， 属于岩土工程技术领域， 包括如下步骤： 使用SRA 算法生成不同粗糙度的分形曲线； 对 所述分形曲 线进行三维建模， 得到不同粗糙度的三维模型； 使用3D打印技术打印所述三维模型， 得到岩土体 渗流实验用模 具。 本发明通过数学算法及三维建 模得到了一种能够量化粗糙度的模 具， 从而解决 了在进行岩土体的渗流特性试验时产生边壁效 应问题， 提高了试验结果的精确度， 且使用该方 法进行岩 土体的渗流特性试验操作简单， 效果稳 定， 模具尺寸基本不受限制， 为岩土工程研究解 决边壁效应提供了一个新的思路。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 115541347 A 2022.12.30 CN 115541347 A 1.一种岩土试验 模具制作方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 使用逐次随机增 加法SRA算法计算岩土渗 流实验用模具粗 糙度的分形曲线； 对所述分形曲线 进行三维建模得到三维模型； 使用3D打印技 术打印所述 三维模型， 得到岩土体渗 流实验用模具。 2.根据权利要求1所述的岩土试验模具制作方法， 其特征在于， 所述SRA算法的计算过 程为： 假设生成 的分数布朗运动曲线fBm 曲线上共有2n+1个点， 曲线上两个距离为L的端点， L 初始值为0， 将服从高斯分布的随机数 赋值到两端点上， 其中， 表示平均值 为0、 方差为 的高斯随机数生成器； 在赋值后得到的所述两端点的中点进行线性插值， 得到第一中点； 对所述第一中点和所有其 他点赋服从高斯分布的随机数 增量： 并在所述第一中点和两端点的中点进行线性插值， 得到两个第二中点， 式中， H为Hurst 指数； 对所述第二中点和所有其 他点赋服从高斯分布的随机数 增量： 直至第n次插值， 此时， fBm曲线上共有2n+1个点； 再向现有点赋服从高斯分布的随机数 增量： 式中， NM是一个无限大的数字， 因此， σNM/σ0忽略不计。 3.根据权利要求1所述的岩土试验模具制作方法， 其特征在于， 所述分形曲线通过 Matlab软件生成。 4.根据权利要求3所述的岩土试验模具制作方法， 其特征在于， 所述三维模型是基于 Matlab生成的分形曲线并通过So lidworks软件建模生成。 5.根据权利要求1所述的岩土试验模具制作方法， 其特征在于， 所述岩土体渗流实验用 模具为具有粗 糙内壁的中空圆筒形 结构。 6.根据权利要求2所述的岩土试验模具制作方法， 其特征在于， 所述Hurst指数为粗糙 度的量化指标。 7.根据权利要求6所述的岩土试验模具制作方法， 其特征在于， 所述Hurst指数的变化 范围为取值范围0～1。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115541347 A 2一种岩土 试验模具制作方 法 技术领域 [0001]本发明属于岩土 工程技术领域， 具体涉及一种岩土试验 模具制作方法。 背景技术 [0002]岩土体的渗流特性是岩土工程领域必须考虑在内 的特性， 室内试验是研究岩土体 渗流特性的主流方法之一， 在高渗透压加载条件下 的试验中， 由于渗流试验所用仪器内壁 一般相对光滑， 与试样内部颗粒相比， 试验岩 土体与仪器内壁的接触形式完全不同， 水流容 易在仪器内侧 壁形成优势渗流通道造成边壁效应， 从而影响试验结果甚至导致试验失败， 因此解决边 壁效应是渗 流试验成功的关键 。 [0003]目前， 解决边壁效应 的方法有施加围压和往仪器内壁涂抹介质。 第一种方法施加 围压进行渗流试验， 需要渗流试验设备支持围压加载， 这相对来说门槛更高。 第二种方法是 往仪器内壁涂抹相关介质， 这种方法操作困难， 且效果 不稳定， 有一定误差 。 发明内容 [0004]为了克服上述现有技 术存在的不足， 本发明提供了一种岩土试验 模具制作方法。 [0005]为了实现上述目的， 本发明提供如下技 术方案： [0006]一种岩土试验 模具制作方法， 包括如下步骤： [0007]包括如下步骤： [0008]使用逐次随机增 加法SRA算法计算岩土渗 流实验用模具粗 糙度的分形曲线； [0009]对所述分形曲线 进行三维建模得到三维模型； [0010]使用3D打印技 术打印所述 三维模型， 得到岩土体渗 流实验用模具。 [0011]优选的， 所述SRA算法的计算过程 为： [0012]假设生成的分数布朗运动曲线fBm曲线上共有2n+1个点， 曲线上两个距离为L的端 点， L初始值为0， 将服从高斯分布的随机数 赋值到两端点上， 其中， 表示平 均值为0、 方差为 的高斯随机数生成器； [0013]在赋值后得到的所述两端点的中点进行线性插值， 得到第一中点； [0014]对所述第一中点和所有其 他点赋服从高斯分布的随机数 增量： [0015] [0016]并在所述第一中点和两端点的中点进行线性插值， 得到两个第二中点， 式中， H为 Hurst指数； [0017]对所述第二中点和所有其 他点赋服从高斯分布的随机数 增量： [0018] 说　明　书 1/4 页 3 CN 115541347 A 3