日前，昆明理工大学电力工程学院张科教授课题组在3D打印岩石物理力学特性研究方面取得重要进展，相关研究成果以A new method to replicate high porosity weak rock subjected to cyclic freezing thawing: Sand 3D printing and digital image correlation explorations(一种复制冻融循环作用下高孔隙比软岩的新方法：砂型3D打印和数字图像相关探索)为题，发表于岩石力学领域顶级期刊International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences。

  近年来，大量水电、矿山、交通、国防等工程在高寒地区修建。冻融循环是高寒地区广泛存在的自然现象，对这些岩石工程的建设有着不容轻视的影响。由于天然岩石的复杂性，无法获得一批具有相同结构和性质的岩样，也就意味着无法准确地评估冻融循环作用的影响效应，这是岩石力学领域富有挑战性的问题之一。为此，张科教授课题组充分利用3D打印技术在复杂结构高精度、可重复性制造中的突出优势，首次探究和验证了砂型3D打印材料模拟天然岩石，用于冻融岩石力学试验研究的可行性，结合核磁共振和数字图像相关技术，从孔隙结构、力学性能、破坏模式、应变分布和变形演化等多视角，系统地分析了冻融循环作用下砂型3D打印材料与天然岩石物理力学响应的相似性。此外，课题组提出的应变分异加速率指标为寒区地质灾害非接触式监测和预警提供了一种新的思路和方法，研究成果挖掘了3D打印和数字图像相关技术在寒区岩石力学和工程研究中的应用潜力。

昆明理工大学是该成果唯一作者单位，张科教授为本文第一作者，博士研究生李娜为通讯作者。研究工作得到了国家自然科学基金和云南省应用基础研究计划项目资助。

论文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S136516092200140X?via%3Dihub

（供稿：电力工程学院）