基于细观组构特征的泥化夹层聚类方法研究

发布时间：2017-12-12 06:08

  本文关键词：基于细观组构特征的泥化夹层聚类方法研究

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【摘要】：众所周知,泥化夹层是导致边坡失稳的重要因素之一,掌握泥化夹层的力学性能变化规律能从本质上揭示含泥化夹层边坡的失稳机理。从细观层面而言,岩土体的力学性能差异性与岩土体自身细观结构特征息息相关,掌握泥化夹层的细观结构特征即能对泥化夹层力学性能进行准确的描述,从而为实际含泥化夹层边坡工程提供技术指导。然而,由于其存在形式特殊,常规的室内试验难以对其内部结构形态进行准确描述,故对其工程性质的评述往往凭借主观臆断,评价结果存在较大人为因素影响,在实际边坡工程中的应用价值不高。鉴于此,本文从控制泥化夹层力学性能的关键因素结构参数出发,首先结合室内试验、图像处理等技术手段实现了夹层组构参数的量化：然后借助相似度理论及统计学相关原理获取了泥化夹层的融合准则；最后结合孔隙率择近重构原则实现了泥化夹层组构特征的重构,提出了一套基于泥化夹层组构特征的夹层聚类方法,为后续泥化夹层的细观力学性能分析提供了必要指导,同时也为其他复杂材料的结构形式聚类研究提供了技术参考。本文主要做了如下几方面工作：1、通过室内扫描试验,借助图像处理技术,结合图形处理软件,对高倍放大倍率下泥化夹层的组构参数进行了量化分析,获取了泥化夹层细观组构参数间的差异性分布特征,为后续相似度计算模型的建立提供了数据支撑。2、借助数学相似度理论,建立了一套适用于泥化夹层组构特征的相似度计算模型,实现了泥化夹层不同组构参数的相似度量化；在此基础上,结合数学统计学相关原理获取了泥化夹层组构融合准则,为泥化夹层组构形式聚类研究提供了理论基础。3、结合图像融合技术,根据孔隙率择近重构原则,提取了泥化夹层代表性组构特征图像,为泥化夹层的力学结构模型建立提供了必要基础前提。构建了一套以“组构参数量化→组构融合准则→组构特征重构”为总体思路的泥化夹层细观组构聚类研究方法。为后续夹层的力学性能分析提供了必要前提,同时也为其他复杂材料的结构形式聚类研究提供了参考。4、结合工程实例验证了本文提出的泥化夹层组构聚类方法的可行性。泥化夹层结构形式上的差异性直接影响着其力学性能的差异性,从夹层组构特征的差异性出发建立的夹层聚类方法最能直接表征其力学性能的差异性,聚类结果的工程应用价值更高。本文旨在提供一套针对泥化夹层结构形式的聚类方法,既为夹层力学性能的研究提供必要基础,也为其他复杂工程材料的结构形式聚类研究提供技术参考。
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU43

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本文编号：1281424