3D地图打印技术研究

2015年9月美国3D打印机在河北省制图院落户。笔者结合其配套打印软件,组织技术人员反复实践,研发出一套符合我国实际的3D地图生产工艺流程,成功解决了基础地理信息国标数据格式向3D格式数据转换、3D地形模型编辑、3D符号设计等一系列难题。该技术融合了3ds Max、ArcGIS、Global Mapper等多种软件制图技术,具备实用性强、可操作性强、推广价值较高等优点。产品涵盖晕渲地图、正射影像地图、专题地图、物理沙盘等品种。3D打印地图具备以下特点：色彩鲜艳、地形直观逼真;色彩设计自由,富于变化;精度高;可接收多源数据;生产效率高。     

地电阻率绘图打印程序设计与实现

以通州地震台2008年观测数据为例,给出了地电阻率绘图打印程序的设计与实现。重点讨论了面向对象的程序设计方法、双缓冲绘图技术及所见即所得打印的实现。程序可与SODE数据库进行无缝集成,有多种绘图输出样式,操作简单,交互性好,在多个地震台站得到成功应用。     

王3井、王4井水化学测项数据录入及报表打印程序功能

简要介绍了王3井、王4井水化学测项数据录入及报表打印程序,从DBF数据库的建立、Excel报表模板的建立、程序实现3个方面加以阐述。     

交联淀粉对虾肉糜3D打印效果的影响及机制

【目的】分析交联淀粉与虾肉糜不同比例混合时3D打印稳定性的变化,阐明交联淀粉改善虾肉糜3D打印效果的机制。【方法】以不同比例虾肉糜-交联淀粉的物理共混体系为研究对象,分别测定其相行为特征、3D可打印性、流变特性、微观结构和分子间作用力。【结果】当以虾肉糜与交联淀粉的质量比80∶20进行物理混合形成共混体系时,离子键、疏水相互作用的增加和氢键、二硫键的减少,驱动虾肉糜将交联淀粉包裹于内部形成连续相,使共混体系的稠度系数K和流变单元之间相互作用强度AF增加,改善了物料的流动性和自支撑能力,3D打印精确性和稳定性分别为94.78%和97.2%。【结论】交联淀粉与虾肉糜共混体系在分子间作用力的驱动下,改善了体系的流变特性,使物料能够流畅地进行3D打印并最大程度保持其设计结构特征。当虾肉糜与交联淀粉质量比为80∶20时,物料的3D打印效果最佳。     

基于CT扫描的含非贯通节理3D打印试件破裂规律试验研究

传统岩石钻孔取芯制备的试件存在同批次内部结构不明确、力学性质差异大等缺点,而插缝法制备试件存在预制节理产状不易控制、精度低、周期长等缺点。3D打印技术克服了传统试件制备方法的不足,但试件存在强度低、塑性高的缺点。采用3D打印技术制作了无节理完整试件A-1-1和非贯通平行四节理试件B-1-1,并进行了真空干燥处理和单轴压缩试验,对试件B-1-1进行了CT扫描试验和内部裂隙三维重构。获得了单轴压缩后该试件的应力-应变曲线、表观破裂模式和试件B-1-1内部裂隙的分布情况。试验结果表明:试件A-1-1的应力-应变曲线与未干燥试件的对比说明真空干燥可提高试件强度减小塑性变形,为3D打印试件在岩石力学领域的适用性研究提供参考;试件A-1-1的应力-应变曲线与煤岩对比,表观破裂模式与中砂岩的对比均相似,说明3D打印试件可用于类似岩石的力学研究;单轴压缩条件下"翼形扁颈漏斗状"破裂模式是使非贯通平行四节理试件失去承载能力的主要破裂模式,其裂隙产生、扩展、贯通演化规律表现为复杂的拉剪组合演化,且内部破裂模式与表观破裂模式存在很大差异,表观破裂模式不能准确表征内部破裂模式。     

地震模拟数据处理软件开发

为了解决地震台站数字化改造后模拟数据和数字化数据的对接问题,通过VB平台,开发基于PC环境的石英摆数据处理软件,将石英摆日常量图模拟数据,通过该软件实现录入、计算、作图、入库、打印等功能.     

3D打印技术在CT领域的应用

作为一种新兴的快速成型技术,3D打印(3D Printing)已经被广泛应用于航空航天、汽车制造和模具加工等众多领域,并正悄然改变着现有的标准化、规模化生产模式,而不断发展的CT技术也已成为临床医学、工业无损检测等领域的一种重要成像手段。3D打印与CT技术在功能上相互补充,两者的结合可以实现扫描、数字化和编辑实体对象,创建精确实体副本或者进行二次设计等功能,能够解决诸如快速制造符合个体特点的定制化植入物、假体和手术导板等难题,在临床医学、逆向工程以及装备检测与维修等领域具有广阔的应用前景。本文首先对3D打印技术进行介绍,结合实例分析3D打印与CT技术结合的技术流程,随后详细探讨了技术流程中的各项关键技术。最后在梳理现有典型应用的基础上,对3D打印与CT技术结合中还存在的不足进行总结,对未来的发展趋势进行展望。      

基于三维扫描与打印的岩体自然结构面试样制作方法与剪切试验验证

无法大量制作表面形态完全一致的含自然结构面的剪切试样一直是困扰岩石结构面力学试验深入研究的难题之一。借助最新发展的3D打印和表面快速扫描技术,提出了岩石自然结构面试样制作新方法。该方法采用三维扫描仪获得岩石自然结构面表面形态的高精度点云数据,然后通过逆向工程软件重构自然结构面的表面形态和含自然结构面的虚拟剪切模型,进而通过3D打印技术制作含自然结构面的PLA（绿色环保材料聚乳酸）塑材模具,最后借助PLA结构面模具在制样盒内通过相似材料浇筑成型出剪切试样,从而实现批量制作结构面形貌完全一致的相似材料结构面剪切试样,满足多种组合试样方案下岩石自然结构面的深入分析。采用这一方法针对3种岩石自然结构面进行了批量制作和剪切试验测试表明：（1）浇筑制作成试样的结构面表面高程与原始结构面高程之间的误差分析显示,岩石自然结构面可以高精度地复制到剪切试样中;（2）相同剪切试验条件下多个剪切试样的剪切位移-剪切力曲线的重合度非常高,表明制作的结构面剪切样的一致性好且试验结果离散性小;（3）通过剪切结构面试样在剪切前后的表面形态扫描分析发现,相同试验条件下自然结构面的剪切破坏形态具有非均匀性。     

浅震剖面分幅多页打印和预览的VC++实现

受浅层地震野外工作条件的限制,往往不能提供合适的硬件条件来实现地震剖面的连续打印。这里在VC 打印程序设计方法的基础上,提出浅层地震剖面的多页打印和预览的VC 程序实现方法,给出剖面图像的分页模式,并对打印和预览过程的差异进行分析,指出在正式打印之前进行预览的必要性。经打印测试,该方法是有效的。     

基于3D打印和DIC技术的裂隙网络模型变形破裂特征及填充物影响效应

由于工程岩体内部裂隙分布的复杂性,含裂隙网络的物理模型制作是困扰岩石力学试验研究的关键问题之一。提出了一种以水溶性材料为打印基材,以聚乳酸材料为支撑底座的裂隙网络模型3D打印方法。利用打印材料的水溶特性,提出了一种裂隙网络类岩石模型试件制备方法。利用数字图像相关方法,定量研究了裂隙网络类岩石模型试件加载过程中的变形破裂特征,并进一步分析了填充物的影响规律。试验结果表明:采用3D打印技术可以实现复杂裂隙网络模型的制备,模型试件力学特性具有很好的可重复性;裂隙网络类岩石模型试件应力-应变曲线在峰前出现多次明显的应力跌落,而峰后曲线呈现出塑性应变软化现象;DIC技术可以捕捉裂隙网络类岩石模型试件加载全过程的全局应变场,其变形破裂过程表现出应变局部化渐进演化特性,反映了裂纹萌生、扩展及贯通规律;不同的裂隙填充工况会影响模型试件的力学参数和应变场分布,这体现了所提出制备方法的优势,即能够填充符合工程实际情况的裂隙填充物。