基于CT图像三值分割的冻结岩石水冰含量及损伤特性分析

发布时间：2017-08-31 14:15

  本文关键词：基于CT图像三值分割的冻结岩石水冰含量及损伤特性分析

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【摘要】：冻结岩石未冻水和冰含量及损伤特性随温度的变化规律是研究冻结法施工的矿井建设等工程安全稳定的重要问题之一。开展负温下饱水岩石CT扫描实验,获得了0,-2,-5,-10,-20,-30℃下的CT扫描图像。将最大类间方差法与遗传算法相结合,实现了冻结岩石水、冰、岩三相介质的识别及其含量的数字表述。推导出冻结岩石未冻水、冰含量与温度间的理论关系式,并探讨了冰含量和温度梯度对冻结岩石损伤特性的影响规律。结果表明:温度是引起水冰含量及分布状态变化的关键影响因素,岩石的初始损伤和温度的共同作用决定岩石冻结损伤大小。0~-5℃是冻结损伤演化起始和急剧增大阶段,-5~-10℃是冻结损伤发展阶段,-20~-30℃是冻结损伤趋于稳定阶段。将CT图像三值化处理技术与冻结岩石损伤理论相结合的方法,为冻结岩石水冰含量及宏-细观损伤特性的定量研究提供了新的研究思路。
【作者单位】： 西安科技大学建筑与土木工程学院;西安科技大学理学院;
【关键词】： 冻结岩石 CT图像 三值分割 未冻水 含量 损伤
【基金】：国家自然科学基金项目(41272340,41302228) 陕西省科技创新团队项目(2014KCT-30) 中国博士后科学基金面上资助项目(2013M532070)
【分类号】：TD315
【正文快照】： 冻结岩石的损伤特性研究是冻结法施工的矿井建设中关键科学问题之一,对冻结壁强度和尺寸的确定、掘砌期间冻结压力的确定、冻结管断裂原因及防治等具有重要的理论指导意义[1-2]。在煤矿冻结壁设计中,基岩中的未冻水、冰含量及比例关系支配着冻结过程中基岩的热力学性质,未冻水

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本文编号：766059