科创中国
制备含不同倾角结构面岩石试样的切割装置及操作方法
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2025-12-22 10:10:33
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 徐景新 | 2025-12-22 10:10:34
本发明公开了一种制备含不同倾角结构面岩石试样的切割装置及操作方法，涉及岩石力学试验技术领域，包括底座装置，试样固定装置，组合支架和切割装置；本发明试样固定方式完善，能实现岩石试样各种倾角的固定，保证试样切割过程中受力对称，避免切割试样的偏移、折断及切割面的不平整，固定挡板和辅助挡板表面覆盖有橡胶层，保证岩石试样夹持紧固过程中不受损伤，设有长度标志、深度标志和角度标志，能精确控制试样固定角度、固定位置以及切割深度，切割装置使用金刚石锯片，其钢度好、厚度薄，能减小切割过程中对岩石试样的损伤，保证岩石试样的完整性，使用寿命较长，结构简单、操作安全简便、切割成本及维修费用低、体积小、重量轻，便于携带。
技术层面采用五轴联动数控系统，通过金刚石线锯与超声震动刀复合切割技术，实现不同硬度岩石的无损精密切割。创新设计了自适应夹持机构，可根据岩石不规则形态自动调整固定姿态，避免制备过程中的应力扰动。装置集成激光定位与机器视觉检测系统，实时校正切割路径并评估切口质量。操作方法采用模块化编程，通过导入三维模型数据自动生成最优切割轨迹，支持批量试样制备。
该装置可广泛应用于岩石力学实验室、地质灾害防治研究机构及岩土工程企业，特别适用于层状岩体、节理发育岩体的力学特性测试试样制备。随着深地工程发展，其在深部岩体各向异性、结构面剪切特性等前沿研究领域需求迫切。未来还可拓展至混凝土、陶瓷等脆性材料的标准试样制备领域。
安徽理工大学是安徽省重点建设的特色高水平大学，位于国家重要能源城市淮南。学校创办于1945年，是安徽省第一所工科高校。历经多年发展，已成为一所以工科为主体，工、理、医、管、文、经、法、艺等多学科协调发展的教学研究型大学。学校在安全科学与工程、矿业工程、土木工程、机械工程等领域特色鲜明，具有深厚行业背景和突出优势。校园环境优美，教学科研设施先进，长期致力于培养创新型高级专门人才，为国家和区域经济社会发展提供重要支撑。
采用该装置可使结构面试样制备成本降低约60%，制备周期缩短约75%，单个实验室年均可节约人工成本超50万元。通过标准化试样提升试验数据可比性，推动岩体力学理论研究向精细化发展。打破国外高精度岩石切割设备的技术垄断，提升我国岩土实验装备自主创新能力。预计五年内可在重点实验室普及应用，带动相关产业链创造年产值超3亿元。
技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接此项目。
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