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[发明专利]一种低渗透多孔介质材料的流固耦合模型构建方法-CN201810874858.9有效
发明人：王环玲;巢志明;徐卫亚 -专利权人：河海大学
申请日： 2018-08-03 - 公布日： 2020-10-02 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开一种低渗透多孔介质材料的流固耦合模型构建方法，包括如下步骤：建立低渗透岩石渗流场对应力场影响的数学模型；建立低渗透岩石孔隙度与绝对渗透率的关系，在此基础上建立低渗透岩石应力场对渗流场影响的数学模型；将低渗透岩石渗流场对应力场影响的数学模型和应力场对渗流场影响的数学模型进行联立，建立低渗透岩石流固耦合关系。本发明在研究应力场对渗流场影响的数学模型时，采用气体作为渗流介质测得了低渗透岩石的绝对渗透率，并采用函数拟合消除了低渗透岩石气体滑脱效应的影响，使得建立的应力场对渗流场影响的数学模型较为精确，最终建立的低渗透岩石流固耦合关系准确可靠；而且，该方法不必进行原位试验，节省了物力和财力。
一种渗透多孔介质材料耦合模型构建方法

[发明专利]确定裂隙岩体渗透率及孔隙度对有效应力敏感程度的方法-CN201610064446.X有效
发明人： 巢志明;王环玲;徐卫亚;吉华;贾朝军;闫龙;林志南;杨兰兰;赵恺;夏季 -专利权人：河海大学
申请日： 2016-01-29 - 公布日： 2018-07-24 - 主分类号： G01N15/08 文献下载
摘要：本发明公开一种确定裂隙岩体渗透率及孔隙度对有效应力敏感程度的方法，其中，确定渗透率对有效应力敏感程度的方法包括：模拟实际裂隙岩体，制备不同倾角相似材料；选任一倾角相似材料逐级施加围压，每级围压稳定后测量其渗透率，确定该倾角方向的渗透率与围压的函数关系式；对函数关系式求导，所得导函数表示该倾角方向相似材料的渗透率对有效应力的变化率；对导函数进行标准化处理，得到该倾角方向单位应力变化引起的单位渗透率的变化量，即为该倾角方向的渗透率对有效应力变化的敏感程度；重复上述，得到不同倾角方向的渗透率对有效应力变化的敏感程度。本发明可准确表征渗透率差异较大的岩体不同方向渗透率对有效应力的敏感程度。
确定裂隙渗透孔隙有效应力敏感程度方法

[发明专利]一种基于3D打印技术的贯通裂隙岩体试样的制备方法-CN201511018137.0有效
发明人： 巢志明;王环玲;徐卫亚;贾朝军;闫龙;向志鹏;杨兰兰;赵恺;夏季 -专利权人：河海大学
申请日： 2015-12-29 - 公布日： 2018-06-19 - 主分类号： G01N1/28 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于3D打印技术的贯通裂隙岩体试样的制备方法，包括如下步骤：(1)模拟实际裂隙岩体，确定制作试样的模具的三维数字模型；(2)通过3D打印得到模具，用于形成试样裂隙的部分采用水溶性材料打印，在所得模具的该部分表面涂抹热熔胶，其余部分采用不溶于水的材料打印；(3)模拟实际裂隙岩体的力学性能，配制水泥砂浆制备试样，配制后倒入模具，水泥砂浆固化成型、形成初具形状的试样；(4)烘烤装载试样的模具，热熔胶完全融化并从裂隙处流出；(5)烘烤后放入水中浸泡，模具的水溶性材料部分完全溶解，形成最终形态的试样，取出烘干；(6)脱模、养护，得到试样。本发明适用于制备不同结构类型的贯通裂隙岩体试样。 1
裂隙岩体模具制备打印水溶性材料水泥砂浆裂隙热熔胶贯通烘烤配制三维数字模型表面涂抹不溶于水材料打印固化成型结构类型力学性能水中浸泡完全溶解最终形态放入烘干脱模装载流出融化养护取出制作

[发明专利]一种含充填隐节理的柱状节理岩体试样的制备方法-CN201511023783.6有效
发明人： 巢志明;王环玲;徐卫亚;吉华;贾朝军;赵恺;夏季;杨兰兰;林志南 -专利权人：河海大学
申请日： 2015-12-29 - 公布日： 2018-06-19 - 主分类号： G01N1/28 文献下载
摘要：本发明涉及一种含充填隐节理的柱状节理岩体试样的制备方法，包括如下步骤：模拟实际柱状节理岩体，确定待制备的试样中不同类型隐节理的三维数字空间模型，并在三维数字空间模型的表层预留小孔；采用水溶性材料将不同类型隐节理的三维数字空间模型进行3D打印，打印完成后自小孔加入相应充填物，得到不同类型的含充填物的隐节理模拟构件，用热熔胶将小孔密封，并在隐节理模拟构件表面涂抹热熔胶；配制水泥砂浆模拟实际柱状节理岩体，将隐节理模拟构件与水泥砂浆混合搅拌倒入模具，养护至初具形状的试样部件；脱模；脱模后的试样部件经烘烤、饱水、烘干、养护、加工处理，得到试样。本发明制得的试样能够完整反映岩体内部隐节理的结构和形态。 1
节理节理岩体柱状模拟构件数字空间制备三维水泥砂浆充填物热熔胶充填脱模打印养护水溶性材料表面涂抹预留小孔体内部烘烤饱水烘干小孔模具密封配制

[发明专利]一种基于3D打印技术的非贯通裂隙岩体试样的制备方法-CN201511019619.8有效
发明人： 巢志明;王环玲;徐卫亚;皮新宇;赵恺;夏季;李栋;孙浩东;言明开 -专利权人：河海大学
申请日： 2015-12-29 - 公布日： 2018-06-19 - 主分类号： G01N1/28 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于3D打印技术的非贯通裂隙岩体试样的制备方法，包括如下步骤：(1)模拟实际裂隙岩体的几何形态以及该岩体中裂隙的形态和分布，确定用于制作试样的模具的三维数字模型；(2)将该三维数字模型通过3D打印得到模具；(3)根据实际裂隙岩体的力学性能配制水泥砂浆制备试样，将配制好的水泥砂浆倒入模具，水泥砂浆在模具内固化成型，形成试样；(4)脱模、养护，得到试样。本发明可以精确定位裂隙位置、严格控制裂隙大小、充分考虑裂隙的空间形状，制备的裂隙岩体试样脱模方便，且脱模时不会产生破坏裂隙内部结构、改变裂隙的形状和大小、或者在裂隙周边产生新生裂隙等问题。 1
裂隙裂隙岩体制备模具水泥砂浆三维数字模型打印脱模配制贯通固化成型几何形态空间形状力学性能裂隙位置试样脱模岩体养护制作

[发明专利]一种含无充填隐节理的柱状节理岩体试样的制备方法-CN201511016772.5有效
发明人： 巢志明;王环玲;徐卫亚;贾朝军;吉华;杨兰兰;赵恺;夏季;皮新宇;林志南;冉少鹏 -专利权人：河海大学
申请日： 2015-12-29 - 公布日： 2018-06-19 - 主分类号： G01N1/28 文献下载
摘要：本发明涉及一种含无充填隐节理的柱状节理岩体试样的制备方法，包括如下步骤：模拟实际柱状节理岩体中隐节理的结构、形态，确定试样中各类型隐节理的三维数字空间模型；采用水溶性材料将不同类型隐节理的三维数字空间模型经3D打印，得到不同类型的隐节理模拟构件，在所得隐节理模拟构件表面涂抹热熔胶；配制水泥砂浆模拟实际柱状节理岩体，将隐节理模拟构件与水泥砂浆混合搅拌倒入模具，养护至形成试样部件；脱模；将脱模后的试样部件经烘烤、饱水、烘干、养护、加工处理，即得。本发明将3D打印技术用于制备隐节理模拟构件，精确控制隐节理的形态和结构；采用水溶性材料制备隐节理模拟构件，解决了制备试样时模拟隐节理的构件无法取出的问题。 1
节理模拟构件制备节理岩体柱状水溶性材料数字空间水泥砂浆充填脱模打印三维养护表面涂抹热熔胶烘烤饱水烘干模具配制取出

[发明专利]确定裂隙岩体不同方向渗透率对孔隙度敏感程度的方法-CN201610064275.0有效
发明人： 巢志明;王环玲;徐卫亚;贾朝军;闫龙;杨兰兰;赵恺;夏季;滕志强;官明开;李栋 -专利权人：河海大学
申请日： 2016-01-29 - 公布日： 2018-02-06 - 主分类号： G01N15/08 文献下载
摘要：本发明公开一种确定裂隙岩体不同方向渗透率对孔隙度敏感程度的方法，包括如下步骤模拟实际裂隙岩体，制备与水平方向呈不同倾角的相似材料；模拟实际裂隙岩体，制备与水平方向呈不同倾角的相似材料；对各倾角相似材料逐级施加围压，每级围压稳定后分别测量各倾角相似材料的渗透率和孔隙度，确定各倾角方向相似材料的渗透率与孔隙度的函数关系式；对各函数关系式求导，所得导函数分别表示对应倾角方向相似材料的渗透率对孔隙度的变化率；对各导函数进行标准化处理，得到对应倾角方向单位孔隙度变化引起的单位渗透率的变化量，该变化量即为待测实际裂隙岩体对应倾角方向的渗透率对孔隙度变化的敏感程度。
确定裂隙不同方向渗透孔隙敏感程度方法

[发明专利]一种快速制备不同含水饱和度试样的方法-CN201510364803.X有效
发明人： 巢志明;王环玲;徐卫亚;冉少鹏;滕志强;林志南;贾朝军;丁坚 -专利权人：河海大学
申请日： 2015-06-26 - 公布日： 2017-12-22 - 主分类号： G01N1/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种快速制备不同含水饱和度试样的方法，属于岩样和混凝土样技术领域，其包括如下步骤1)切割试样；2)将切割的试样放入烘箱中得到烘干试样；3)在负压恒湿环境下制得含水饱和度试样；4)按照试验方案，依次制得不同含水饱和度的试样。本发明的一种快速制备不同含水饱和度试样的方法，在负压的情况下，减少了试样孔隙中的空气，加快了水蒸气在试样中的渗透，缩短了制取时间；通过控制恒湿器的湿度精确制取不同含水饱和度的试样。本发明操作简单，效率高，可以快速制得符合研究需要的高精度，含水分布均匀的试样。
一种快速制备不同含水饱和度试样方法

[发明专利]一种确定裂隙岩体表征单元体积的方法-CN201511022607.0有效
发明人： 巢志明;王环玲;徐卫亚;吉华;闫龙;向志鹏;王苏生;杨兰兰;赵恺;夏季 -专利权人：河海大学
申请日： 2015-12-29 - 公布日： 2017-11-03 - 主分类号： G01N33/24 文献下载
摘要：本发明涉及一种确定裂隙岩体表征单元体积的方法，包括如下步骤选取任意尺寸的实际裂隙岩体，绘制其三维数字模型；旋转该三维数字模型，使其与水平方向成不同倾角，通过3D打印制得该实际裂隙岩体不同倾角的相似材料；测定不同倾角相似材料的渗透率Ka，建立坐标轴，以不同倾角方向的值为点到原点的距离，做出一个封闭曲线；根据该封闭曲线与椭圆的相似性，定量分析裂隙岩体不同方向的渗透系数是否符合渗透张量的规律；根据定量分析结果，扩大或缩小选取的实际裂隙岩体的体积，重复上述步骤，确定该实际裂隙岩体的表征单元体积。本发明可充分模拟实际裂隙岩体，得出的REV值与实际裂隙岩体的REV差异很小，与数值方法相比，确定的岩体REV更精确。
一种确定裂隙体表单元体积方法

[实用新型]岩石材料烘干箱-CN201620311370.1有效
发明人：赵恺;王环玲;徐卫亚;巢志明;皮新宇;夏季 -专利权人：河海大学
申请日： 2016-04-14 - 公布日： 2016-10-12 - 主分类号： G01N1/44 文献下载
摘要：本实用新型公开一种岩石材料烘干箱，包括箱体和箱门，该箱体包括后壁和两侧壁，其中，至少一侧壁上设有加热管；箱体内还设有传动杆，该传动杆一端穿过箱体后壁与驱动装置连接，另一端可拆卸连接有物料盒，物料盒随传动杆转动。通过设置传动杆和物料盒，将制作类岩石试样的待干燥原材料放置于物料盒中，物料盒随传动杆转动，使得待干燥原材料在烘干箱中受热均匀，烘干速度快，效率高，同时能够有效节约能源；同时，箱体两侧壁之间可设置栅格物料板，原材料干燥后，拆除物料盒，装上栅格物料板，该烘干箱即可用于干燥岩样，可拆卸物料盒与栅格物料板的配合使用，可满足当前岩石力学试样制作领域中大多数材料及岩样的烘干需求。
岩石材料烘干

[发明专利]一种定量确定裂隙岩体渗透各向异性的方法-CN201610065036.7在审
发明人： 巢志明;王环玲;徐卫亚;吉华;贾朝军;闫龙;林志南;杨兰兰;赵恺;夏季 -专利权人：河海大学
申请日： 2016-01-29 - 公布日： 2016-06-29 - 主分类号： G01N15/08 文献下载
摘要：本发明公开一种定量确定裂隙岩体渗透各向异性的方法，包括如下步骤：模拟实际裂隙岩体，制备与水平方向呈不同倾角的相似材料；测量不同倾角相似材料的渗透率，确定渗透率与倾角的函数关系式；对该函数关系式求导，得到该函数关系式的导函数，该导函数表示渗透率对倾角的变化率；对导函数进行标准化处理，得到单位倾角变化引起的单位渗透率变化量与倾角的关系式，该关系式即为待测实际裂隙岩体渗透各向异性的定量表达式。本发明以数学分析方法确定裂隙岩体不同方向的渗透率变化率，并对渗透率与倾角的变化率进行标准化处理，得到不同倾角处单位倾角变化引起的单位渗透率的变化量，可以准确的表示渗透率差异较大的裂隙岩体的渗透各向异性。
一种定量确定裂隙渗透各向异性方法

[发明专利]一种用于制备贯通裂隙岩体试样的模具及方法-CN201610052777.1在审
发明人：夏季;王环玲;徐卫亚;巢志明;赵恺;贾朝军;林志南;王苏生;滕志强;曹恩华 -专利权人：河海大学
申请日： 2016-01-26 - 公布日： 2016-06-22 - 主分类号： G01N1/28 文献下载
摘要：本发明公开一种用于制备贯通裂隙岩体试样的模具及方法，该模具包括模具本体和插片，该模具本体包括用于形成试样的圆柱形空心腔体，该空心腔体具有开口端和封闭端，该封闭端设有与空心腔体贯通的通孔，该通孔的孔径小于空心腔体的直径；插片穿过通孔轴向贯穿空心腔体，用于形成试样裂隙；模具本体由模具片沿空心腔体周向拼接而成。空心腔体用于形成试样，将插片插入通孔直至穿过空心腔体，形成试样的同时预留裂隙的位置，脱模时，拔出插片，形成裂隙；而且，模具本体由模具片拼接而成，脱模时只需分开模具本体即可脱模，避免传统的整体脱模时贯通裂隙周围产生新生裂隙。
一种用于制备贯通裂隙试样模具方法

[发明专利]一种含充填裂隙岩体试样的制备方法-CN201610032124.7在审
发明人：赵恺;王环玲;徐卫亚;巢志明;夏季;贾朝军;林志南;王苏生;孟庆祥;杨兰兰;徐贝贝 -专利权人：河海大学
申请日： 2016-01-18 - 公布日： 2016-06-15 - 主分类号： G01N1/28 文献下载
摘要：本发明公开一种含充填裂隙岩体试样的制备方法，包括以下步骤：(1)根据实际裂隙岩体的几何形态以及该岩体中裂隙的形态和分布，构建待制备试样的三维数字模型、并将该三维数字模型输入3D打印机中；(2)模拟实际裂隙岩体准备用于形成试样的岩块部分以及裂隙充填物的原料，并以水溶性材料为原料用于形成试样裂隙，将上述三种原料分别置于3D打印机的不同喷头内，通过3D打印，得到含充填物的初步试样；(3)将该初步试样浸泡在水中，使水溶性材料完全溶解，得到最终试样。本发明无需通过模具来制备试样，制得的试样中含充填物，克服了现有技术中无法将粉末状固体颗粒填充入试样裂隙中以形成充填物的缺陷。
一种充填裂隙试样制备方法

[实用新型]一种制备不同含水饱和度试样的装置-CN201521127913.6有效
发明人： 巢志明;王环玲;徐卫亚;吉华;蔡征龙;王苏生;杨兰兰;夏季;赵恺 -专利权人：河海大学
申请日： 2015-12-29 - 公布日： 2016-06-08 - 主分类号： G01N1/28 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种制备不同含水饱和度试样的装置，该装置包括恒湿容器和真空抽气设备，该恒湿容器包括用于放置饱和盐溶液的第一部分以及位于第一部分上部、用于放置试样的第二部分，第一部分与第二部分通过垫片隔开，垫片上设有通孔；恒湿容器和真空抽气设备通过抽气接口部件连通，抽气接口部件包括用于使恒湿容器保持密封或者使其与真空抽气设备连通的密封活塞。本实用新型利用化学热力学原理，通过配置不同的饱和盐溶液，制造不同湿度的恒湿环境，精确控制所制备试样的含水饱和度，制得的试样含水分布均匀；通过使用真空抽气设备抽取恒湿容器内的空气，可以为试样提供负压环境，有效缩短制备特定含水饱和度试样的时间。
一种制备不同含水饱和度试样装置

[发明专利]柱状节理岩体渗透张量测试方法及各向异性定量评估方法-CN201510737468.3在审
发明人：王环玲;巢志明;徐卫亚;王如宾;吉华;林志南;向志鹏;冉少鹏;夏季;赵恺 -专利权人：河海大学
申请日： 2015-11-03 - 公布日： 2016-01-13 - 主分类号： G01N15/08 文献下载
摘要：本发明涉及一种柱状节理岩体渗透张量测试方法及各向异性定量评估方法，该渗透张量测试方法包括模拟待测的实际柱状节理岩体制备不同柱体倾角的相似材料，测量制得的相似材料的渗透率，根据测得的相似材料的渗透率，给出了计算柱状节理岩体的渗透率张量及渗透各向异性定量评估的方法。本发明基于张量的不变性原理，通过测量不同柱体倾角相似材料的渗透率，得到柱状节理岩体的渗透率张量及渗透主方向和渗透压主值，可以按照不同类型的实际柱状节理岩体，制作与其相符的相似材料，解决了室内试验测量天然岩体渗透张量的尺寸问题和由天然岩体的差异性造成的试验结果离散性的问题，测量成本低，可操作性强，结果精确，适用范围广。
柱状节理渗透张量测试方法各向异性定量评估

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