一種巖石試樣裂紋描繪裝置及描繪方法
【專利摘要】一種巖石試樣裂紋描繪裝置及描繪方法，其裝置包括描圖器、支座平臺，描圖器包括帶縱、橫坐標的透明容器，支座平臺通過軸承與透明容器連接，透明容器能相對于支座平臺旋轉(zhuǎn)；其方法包括巖石試樣安裝、描點、成像或巖石試樣安裝、掃描、圖像處理。本發(fā)明的優(yōu)點在于，裝置制作簡單、準確性高，操作維護方便，實現(xiàn)程序化繪圖，方法工作率效高、方便。
【專利說明】一種巖石試樣裂紋描繪裝置及描繪方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及土木工程中的巖石力學試驗領(lǐng)域，特別是一種巖石試樣破壞后的裂紋描繪及數(shù)字化轉(zhuǎn)換。
【背景技術(shù)】
[0002]巖石力學試驗是巖石力學的基礎(chǔ)，是研究巖石力學與工程的重要手段之一。雖然現(xiàn)在科學計算和理論分析已經(jīng)達到相當?shù)母叨?，但巖石力學試驗作為直接解決實際工程中的力學問題仍然有著不可替代的作用。隨著現(xiàn)代巖石力學理論的飛速發(fā)展，測試各類巖體力學參數(shù)的實驗儀器也應運而生，現(xiàn)有的巖石力學試驗儀器雖然種類繁多，基本可以滿足各種巖石力學參數(shù)的試驗要求，但相關(guān)巖石力學試驗設備和方法中，沒有巖石試樣破壞后裂紋的描繪儀器，常用的方法是采用數(shù)碼相機給破壞巖樣不同角度照相拼接后手工描繪記錄巖石試樣的破壞裂紋，由于描繪過程中裂紋的定位和拼接存在困難，往往導致巖樣表面的裂紋描繪不夠準確，操作人員的主觀影響較大，而且操作過程比較麻煩。
[0003]探究巖樣的破壞模式對于把握巖石在各種應力路徑作用下的破壞機理具有非常重要的意義，而且，巖石斷裂力學的發(fā)展也對巖樣破壞時裂紋描述的精確性提出了更高的要求，而巖樣破壞時裂紋的準確描繪是其破壞模式分析的基礎(chǔ)，因此，本發(fā)明在以往巖石力學試驗經(jīng)驗總結(jié)的基礎(chǔ)上，設計一種簡單實用的、精確性高的巖石試樣破壞后的裂紋描繪裝置，以滿足科學試驗的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是設計一種巖石試樣裂紋描繪裝置和描繪方法，該裝置制作簡單、準確性高，操作維護方便，實現(xiàn)程序化繪圖，描繪方法工作率效高、方便。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種巖石試樣裂紋描繪裝置，包括描圖器、支座平臺，描圖器包括帶縱、橫坐標的透明容器，支座平臺通過軸承與透明容器連接，透明容器能相對于支座平臺旋轉(zhuǎn)。
[0006]進一步講，透明容器為中空的圓柱形或中空的方形。
[0007]進一步講，透明容器由樹脂材料制成。
[0008]進一步講，描圖器還包括設在透明容器坐標上的電子感應點、及信號記錄器，電子感應點與信號記錄器連接，描圖筆觸碰透明容器上電子感應點，其電子感應點對應坐標數(shù)據(jù)被信號記錄器記錄。
[0009]進一步講，描圖器還包括掃描儀、及固定掃描儀的環(huán)形基座，掃描儀能在環(huán)形基座滑動，透明容器設在環(huán)形基座中間。
[0010]一種運用巖石試樣裂紋描繪裝置的描繪方法之一，方法包括巖石試樣安裝、描點、成像；
第一步巖石試樣安裝，將力學試驗后破壞的巖樣放入對應規(guī)格的透明容器中、并固定;
第二步描點，對照透明容器上的作標，把對應巖石試樣裂紋關(guān)鍵點的縱向、橫向坐標記錄下來；
第三步成像，將第二步記錄的坐標輸入計算機圖像處理程序中進行巖石試樣裂紋成像。
[0011]進一步講,第三步中的計算機圖像處理程序為Autocad軟件。
[0012]一種運用巖石試樣裂紋描繪裝置的描繪方法之二，方法包括巖石試樣安裝、掃描、圖像處理；
第一步巖石試樣安裝，將力學試驗后破壞的巖樣放入對應規(guī)格的透明容器中、并固
定;
第二步掃描，掃描儀在環(huán)形基座沿透明容器旋轉(zhuǎn)一周，生成完整的巖石試樣裂紋展開圖，透明容器上的坐標也顯示在展開圖上；
第三步圖像處理，將第二步中的展開圖輸入在計算機上進行識別、編輯。
[0013]本發(fā)明的有益效果是，通過破壞巖樣表面裂紋各關(guān)鍵點的坐標定位，可以將巖樣表面的裂紋信息準確的轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)文件，大大提高巖樣表面裂紋描繪的準確性；通過Autocad軟件中的二次開發(fā)，將巖樣表面裂紋關(guān)鍵點坐標的數(shù)據(jù)文件自動生成裂紋展開圖，便于借助常用軟件進行編輯、分析和破壞模型重構(gòu)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明:
圖1是本發(fā)明巖石試樣裂紋描繪裝置第一實施例的結(jié)構(gòu)視圖。
[0015]圖2是圖1中裝置帶刻度透明容器展開圖。
[0016]圖3是本發(fā)明巖石試樣裂紋描繪裝置第二實施例的結(jié)構(gòu)視圖。
[0017]圖4是巖石試樣破壞后的裂紋實測O度照片。
[0018]圖5是巖石試樣破壞后的裂紋實測90度照片。
[0019]圖6是巖石試樣破壞后的裂紋實測180度照片。
[0020]圖7是巖石試樣破壞后的裂紋實測270度照片。
[0021]圖8是運用描繪方法一繪制的裂紋圖。
[0022]圖中:I透明容器、2支座平臺、3掃描儀、4環(huán)形基座。
【具體實施方式】
[0023]如圖1、圖2中，一種巖石試樣裂紋描繪裝置包括描圖器、支座平臺2，描圖器包括帶縱、橫坐標的透明容器1，支座平臺2通過軸承與透明容器I連接，透明容器I能相對于支座平臺2旋轉(zhuǎn)，透明容器I為不同尺寸規(guī)格中空的圓柱形或中空的方形，透明容器I由高透明、耐磨性好的樹脂材料制成。
[0024]優(yōu)選的巖石試樣裂紋描繪裝置，描圖器還包括設在透明容器坐標上的電子感應點、及信號記錄器，電子感應點與信號記錄器電性連接，描圖筆觸碰透明容器上電子感應點，其電子感應點對應坐標數(shù)據(jù)被信號記錄器記錄。
[0025]如圖3中，一種巖石試樣裂紋描繪裝置包括描圖器、支座平臺2，描圖器包括帶縱、橫坐標的透明容器1、掃描儀3、及固定掃描儀3的環(huán)形基座4，掃描儀3能在環(huán)形基座4滑動，透明容器I設在環(huán)形基座4中間，支座平臺2通過軸承與透明容器I連接，透明容器I能相對于支座平臺2旋轉(zhuǎn)，透明容器I為不同尺寸規(guī)格中空的圓柱形或中空的方形，透明容器I由高透明、耐磨性好的樹脂材料制成。
[0026]一種運用巖石試樣裂紋描繪裝置的描繪方法之一，方法包括巖石試樣安裝、描點、成像；
第一步巖石試樣安裝，將力學試驗后破壞的巖樣(如圖4、圖5、圖6、圖7)的透明容器中、并固定；
第二步描點，對照透明容器上的作標，把對應巖石試樣裂紋關(guān)鍵點的縱向、橫向坐標記錄下來；
第三步成像，將第二步記錄的坐標文件輸入Autocad軟件中，形成圖8的裂紋圖。
[0027]—種運用巖石試樣裂紋描繪裝置的描繪方法優(yōu)選方案，在第二步描點，根據(jù)巖樣表面的裂紋，采用描圖筆觸碰透明容器上電子感應點，信號記錄器把對應巖石試樣裂紋關(guān)鍵點的縱向、橫向坐標記錄下來。
[0028]一種運用巖石試樣裂紋描繪裝置的描繪方法之二，方法包括巖石試樣安裝、掃描、圖像處理；
第一步巖石試樣安裝，將力學試驗后破壞的巖樣放入對應規(guī)格的透明容器中、并固
定;
第二步掃描，掃描儀在環(huán)形基座沿透明容器旋轉(zhuǎn)一周，生成完整的巖石試樣裂紋展開圖，透明容器上的坐標也顯示在展開圖上；
第三步圖像處理，將第二步中的展開圖輸入在計算機上進行識別、編輯。
[0029]本例中的結(jié)構(gòu)僅為對于權(quán)利要求的舉例說明和講解，以便于大眾閱讀理解，不應視為對于權(quán)利要求的限制，本發(fā)明的保護范圍應以權(quán)利要求記載的范圍和法定等同特征為準。
【權(quán)利要求】
1.一種巖石試樣裂紋描繪裝置，其特征在于:所述裝置包括描圖器、支座平臺，描圖器包括帶縱、橫坐標的透明容器，支座平臺通過軸承與透明容器連接，透明容器能相對于支座平臺旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖石試樣裂紋描繪裝置，其特征在于:所述透明容器為中空的圓柱形或中空的方形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖石試樣裂紋描繪裝置，其特征在于:所述透明容器由樹脂材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖石試樣裂紋描繪裝置，其特征在于:所述描圖器還包括設在透明容器坐標上的電子感應點、及信號記錄器，電子感應點與信號記錄器電性連接，描圖筆觸碰透明容器上電子感應點，其電子感應點對應坐標數(shù)據(jù)被信號記錄器記錄。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖石試樣裂紋描繪裝置，其特征在于:所述描圖器還包括掃描儀、及固定掃描儀的環(huán)形基座，掃描儀能在環(huán)形基座滑動，透明容器設在環(huán)形基座中間。
6.一種運用權(quán)利要求1巖石試樣裂紋描繪裝置的描繪方法，其特征在于:所述方法包括巖石試樣安裝、描點、成像； 第一步巖石試樣安裝，將力學試驗后破壞的巖樣放入對應規(guī)格的透明容器中、并固定; 第二步描點，對照透明容器上的作標，把對應巖石試樣裂紋關(guān)鍵點的縱向、橫向坐標記錄下來； 第三步成像，將第二步記錄的坐標輸入計算機圖像處理程序中進行巖石試樣裂紋成像。
7.一種運用權(quán)利要求5巖石試樣裂紋描繪裝置的描繪方法，其特征在于:所述方法包括巖石試樣安裝、掃描、圖像處理； 第一步巖石試樣安裝，將力學試驗后破壞的巖樣放入對應規(guī)格的透明容器中、并固定; 第二步掃描，掃描儀在環(huán)形基座沿透明容器旋轉(zhuǎn)一周，生成完整的巖石試樣裂紋展開圖，透明容器上的坐標也顯示在展開圖上； 第三步圖像處理，將第二步中的展開圖輸入在計算機上進行識別、編輯。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述巖石試樣裂紋繪方法，其特征在于:第三步中的計算機圖像處理程序為Autocad軟件。
【文檔編號】G01N3/06GK103837406SQ201410068603
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月27日
【發(fā)明者】鄧華鋒, 李建林, 孫旭曙, 占寬, 葛振凌, 雷濤, 占世源 申請人:三峽大學