3D打印技术是一种可以应用到岩土工程领域的先进岩石物理模拟技术,但是面临着打印材料与天然岩石相似性较差的难题。自由挤出成型技术（EFF）是一种以黏土材料为打印原料,通过挤压堆积分层打印,经高温烧结成型的3D打印技术。本文通过对EFF 3D打印试样开展系统的成型质量试验和物理力学性质试验,测定了3D打印试样收缩率、均一性、密度、水理性、单轴抗压强度、弹性模量、抗拉强度等参数,分析了EFF 3D打印试样与天然岩石的相似性,研究了成型参数对试样物理力学参数的影响规律,提出了基于EFF 3D打印技术的类岩石材料模拟方法。得到的主要结论如下:（1）在烧制温度800～1200℃条件下,EFF 3D打印试样的尺寸收缩率的变化范围为6%～21%,随着烧制温度的升高收缩率显著增大。经Shapiro-Wilk正态性检验和T检验,试样的尺寸和质量符合正态性分布且不存在明显差异,同时超声波声学信息也表明试样内部填充效果好不存在缺陷,试样的外部、内部符合均一性要求,可用于重复性的物理力学试验研究。在不同成型参数条件下,试样物理力学参数可变范围较大,密度1.61～2.63 g/cm3、饱和吸水率0.09%～22.82%、软化系数0.55～0.93、单轴抗压强度16.46～50.49 MPa、抗拉强度0.82～17.18 MPa。（2）EFF 3D打印材料以Si O2、Al2O3为主要化学成分,与沉积岩在组成材料的矿物成分和含量占比具有较高的相似性;3D打印试样具有明显的层理结构,且经高温脱水成型,与沉积岩的成型过程具有较高的相似性。以脆性指标σcσt/2、变形指标E/σc、强度指标σc/ρ、σt/ρ、强度软化指标η1/ws、η2/ws为评价依据,分析了EFF 3D打印试样和天然岩石在应力应变特征、破坏模式、强度、变形和脆性等各个方面相似关系,验证了EFF 3D打印试样均与天然岩石具有较高的相似性,特别是对砂岩和泥岩具有较为全面的模拟效果。（3）以喷嘴直径、打印层厚、烧制温度三个成型参数为控制变量,分析了EFF3D打印成型参数对试样物理力学参数的影响规律。烧制温度是影响试样物理力学性质的最主要因素,烧制温度越高,成型试样密度越大、吸水率越小、强度越高。减小打印层厚和增大喷嘴直径,能够在一定程度上提高试样密度、减小试样吸水率、提高试样强度。（4）通过对不同成型参数的试样物理力学试验结果进行多元线性回归,得到了成型参数与物理力学参数之间定量的经验方程,计算了EFF 3D打印试样可模拟的岩石物理力学参数的范围,提出了基于EFF 3D打印技术的类岩石材料模拟方法:1)参考本文所提出的EFF 3D打印试样物理力学参数表,根据所需模拟的岩石物理力学参数范围,通过插值法确定3D打印试样所需的烧制温度;2)根据多元线性回归的经验公式调整喷嘴直径和打印层厚,试凑计算3D打印试样的密度、水理参数、强度参数;3)选取能够满足相似要求的成型参数对目标岩石的物理力学参数进行3D打印类岩石材料模拟。