[发明专利]一种基于3D打印的混凝土孔隙结构模型的实体化方法

摘要

本发明提供了一种基于3D打印的混凝土孔隙结构模型的实体化方法，该方法在已有数字模型的基础上，引入3D打印技术，实现了混凝土孔隙结构的实体化，及试件内部应力分布的可视化。本发明通过3D打印技术，直观地展示了混凝土内部孔隙变化情况。更重要的是，利用打印材料特有属性，可进一步应用于应力冻结试验当中，并为研究孔隙结构分布和变化及其对混凝土力学性能的影响提供了全新的思路。

主权项

一种基于3D打印的混凝土孔隙结构模型的实体化方法，其特征在于，包括以下步骤：1)利用CT机对混凝土试件进行逐层扫描，获取混凝土试件的多幅二维断层扫描图像；对混凝土试件进行CT扫描时，选择间距为0.5mm进行连续扫描；2)将步骤1)所得二维数字图像数据以DICOM格式导入MIMICS软件，对所述多幅二维断层扫描图像进行阈值分割,获取混凝土试件的孔隙和含孔隙的混凝土试件数字模型；所述孔隙的最佳阈值范围为‑297Hu～1374Hu；3)将混凝土试件数字模型输入3D打印机，完成混凝土试件的孔隙和含孔隙的混凝土试件数字模型的打印试件制作；所述孔隙部分打印材料为支撑网格材料，而打印试件除孔隙部分的其它实体材料是以多种光聚物材料为基础，按预定配合比合成的复合材料，该复合材料具有应力冻结特性；所述孔隙与除孔隙部分的其它实体采用不同的打印疏密程度，并结合基材自身密度实现对孔隙与除孔隙部分的其它实体的区分；所述步骤3)中相应的复合材料结合UV光固化三维打印技术是按数据文件设定采用UV光线照射打印材料，均匀逐层成型有选择性的完成打印试件制作；4)将打印试件同步进行加载及应力冻结试验。