基于空隙形态特征基因组的沥青混合料细观渗流行为研究

发布时间：2024-04-01 05:44

　　水在沥青混合料中的传输和分布是沥青路面水损害发生的本源,而细观空隙是水流入侵的核心介质。目前,国内外普遍基于宏观唯象的沥青混合料渗透性研究,忽略了水流在复杂材料结构内部的非均匀分布和传递,无法合理描述沥青混合料的渗流行为和介质传输特性,难以为沥青路面的水损害防治研究提供理论依据。因此,借助细观研究方法,探究沥青混合料细观空隙特征,阐明复杂细观空隙结构中水分的渗流行为,对于准确阐释沥青混合料传质特性,深入探究水作用下沥青路面细观损伤的发生机理具有重要意义。为此,本文融合X-ray CT技术和数字图像处理方法,分析沥青混合料细观空隙形态的特征差异,识别空隙的典型组成结构单元,构建沥青混合料空隙形态特征基因组;在此基础上探讨空隙形态基因特性对空隙内细观渗流流态特征的影响,揭示沥青混合料细观空隙中的渗流行为。主要研究内容如下:首先,采用沥青混合料三维空隙模型的提取和数字化分析手段,提出了细观空隙形态特征的评价方法,研究了空隙断层图像的图片属性对空隙形态特征提取精度的影响,确定了空隙形态特征的计算条件;在此基础上,探讨成型条件和级配类型对空隙细观形态参数分布的影响,阐明了沥青混合料细观空隙的结构...

【文章页数】：162 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1沥青混合料设计级配曲线

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文15图2-1沥青混合料设计级配曲线2.1.2.2最佳沥青用量为了确定每种类型沥青混合料试件的最佳沥青用量，采用空隙率作为主要的控制指标，依据《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）进行试验，确定的最佳沥青用量见表2-6所示。表2-6不同....

图2-2X-rayCT扫描系统

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文162.2基于X-rayCT技术的沥青混合料空隙提取方法2.2.1X-rayCT技术原理X-rayCT技术是利用X射线的穿透性，进行计算机层析成像的技术。由发射器发射出的X射线经瞄准仪聚焦后穿透被测物体，并发生能量的衰减，探测器收集X射线的衰减信号，....

图2-3沥青混合料断层扫描图像

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文172.2.2X-rayCT扫描参数的确定X-rayCT扫描系统的扫描电压、扫描电流、以及扫描时间是扫描过程中的主要技术参数，不同的扫描参数下，X射线穿透被测材料后的射线强度不同，直接影响CT断层扫描图像的精度。针对沥青混合料这种复合材料，Xu[34....

图2-4阈值分割后的空隙断层扫描图像

值，使得分割出的两部分区域存在最大的灰度方差。2220011()()TTww(2-2)式中σ——空隙与背景之间的灰度方差；w0——空隙区域的面积占比；w1——背景的面积占比；....

本文编号：3945059