沥青混合料的细观结构分析软件MASAC指标体系

基于图像处理算法研究的基础上,编制适用Windows系统的用于专门进行沥青混合料的细观结构分析软件MASAC。主要阐述沥青混合料的细观结构分析软件MASAC指标体系,并对部分指标的功能进行简单的介绍。该指标体系分成5大类,即：集料颗粒的形状、集料颗粒的排列方式、集料颗粒的接触关系、集料间孔隙以及集料的分布状态。在对细观结构分析的基础上,可以研究沥青混合料细观结构与宏观性能的内在联系,评价沥青混合料均匀性好坏。     

基于体视学理论的沥青混合料细观计算的降维方法研究

为了提高沥青混合料细观计算的效率与准确性,同时为沥青混合料细观仿真模型提供理论支撑,针对沥青混合料细观计算的降维方法开展研究。采用X射线CT技术获取沥青混合料的三维图像并提取其二维图像信息;通过图像处理技术统计计算沥青混合料细观结构信息,基于体视学理论和图像的空间特征,建立沥青混合料二维与三维级配组成上的数学关系;考虑沥青混合料的黏弹特性,建立基于内聚力模型的细观结构模型,结合低温小梁弯曲试验进一步验证降维计算所需最小图像张数。结果表明：体视学算法结合图像空间提取方法可以有效降低二维替代三维图像信息的有效图像张数;考虑级配信息和断裂性能验证最小有效图像张数均为5张。     

基于离散元的沥青混合料细观力学研究进展

介绍了离散元在沥青混合料细观力学研究方面的最新进展,具体阐述了沥青混合料离散元建模方法,并根据目前研究的不足之处,预测了基于离散元的混合料细观力学的发展方向,以期促进基于离散元的混合料细观力学研究。     

基于细观结构特征的沥青混合料断裂机理研究

为研究沥青混合料的断裂性能,对SBS沥青混合料和普通沥青混合料小梁进行三点弯曲试验,利用CCD摄像头跟踪拍摄了沥青混合料小梁变形破坏的全过程,并利用扫描电镜(SEM)观察了受力前以及断裂后沥青混合料的细观界面形貌,从细观结构角度揭示沥青混合料小梁变形断裂的机理.结果表明:SBS沥青混合料的抗弯断裂性能要优于普通沥青混合料,而沥青本身的性能、沥青与骨料间的界面性能及加载速率对混合料的特性影响至关重要.     

灰关联方法确定沥青混合料矿料级配细观评价指标

为了确定沥青混合料矿料级配细观评价指标,采集了三种典型级配的切割断面图像,提取四种细观特征参数,对绘制的级配曲线和设计级配进行了灰关联分析。结果表明:平均直径级配曲线更能表征沥青混合料矿料级配组成。     

基于细观尺度沥青混合料二维建模方法及数值模拟

沥青混合料受非均匀性细观结构影响,其应力特性易发生变化为分析受细观结构影响的沥青混合料应力特性,本研究从细观尺度出发,结合室内劈裂试验结果,利用有限元软件建立二维数值模型分析沥青混合料的力学与损伤特性。结果表明：在沥青混合料疲劳损伤过程中,粗集料尖角附近应力集中现象明显,AC-13C数值模型应充分考虑2.36mm以上的粗集料,并在细观尺度上说明2.36mm作为AC-13C粗细集料分界线的可行性。     

基于X-ray CT技术的沥青混合料三维数值模型

运用MATLAB软件获取CT图像的数字信息,利用MATLAB语言构造出一系列M函数,用于显示、处理获取到的CT图像的图像数据,将得到的数据图像信息导入有限元软件ANSYS,建立了沥青混合料三维细观结构有限元模型,分别包括集料、空隙和沥青胶浆的模型,建立生成的模型与真实的模型更加接近,并对模型进行了有关的数值模拟。通过对比分析真实沥青混合料试件与数值模型内部结构中不同组分之间的差异,来验证模型的准确性。     

沥青混合料集料接触点分析

研究不同掺配下混合料的接触点与其相关性能关系,得出了比较客观、合理的抗车辙性能的混合料。并通过研究发现随着掺配的增加,相应的混合料的接触点也发生相应变化,结果发现随着级配增加粗集料之间的接触点增加的比例不一定发生正比例关系。     

骨架结构沥青混合料的研究

近年来,我国的公路交通得到了快速发展,沥青在公路交通中起到了非常重要的作用,但由于车辆超载现象越来越多,导致沥青路面变形破坏严重。道路工作者应该采取必要的技术措施改善沥青混合料的高温稳定性,提高沥青抗高温变形破坏的能力。运用具有较好粗集料结构的骨架结构沥青混合料,可以提高沥青混合料的路用性能,保证道路行车安全。本文介绍了研究骨架结构沥青混合料的必要性,并研究了基于集料级配理论的骨架结构沥青混合料的路用性能,给道路工程师提供参考,以此促进我国交通运输事业的良好发展。     

“数值砼”—砼材料细观结构的模拟

本文对砼材料细观结构的数值模拟从理论上进行了系统的分析，并给出一些模拟实例，本文最后还对砼材料细观结构数值模拟的发展方向进行了讨论。     

基于区域生长的沥青混合料数字图像分割方法

介绍了基于区域生长算法的沥青混合料数字图像分割方法,在此基础上,采用Matlab工具编制实现了分割的程序,对获取的数字图像进行了分割,并将分割之后的图像与利用OTSU方法分割的图像效果进行了对比,得到了各种方法的适用范围,以供参考。     

数字图像处理技术在沥青混凝土级配中的应用

通过数字图像处理技术对沥青混凝土试件的竖直及水平截面的图像进行处理,运用外接正方形方法及面积级配理论识别截面的集料颗粒粒径大小并计算截面的级配,分析计算级配与实际级配的联系,研究数字图像处理技术的有效性与可行性。     

沥青混合料压实状态的数字图像分析

探索了沥青混合料数字图像处理技术的可行性 ,并针对沥青混合料试件在不同压实成型方式下内部结构变化 ,利用CCD相机获取试件立断面的图像数字信息 ,采用压实评价参数---颗粒主轴方向 ,直观、快速、准确地进行数字图像分析 ,并与实际路面结构进行了对比。结果表明效果良好。     

沥青混合料图像边缘检测对比研究

以沥青混合料图像为评价图像,分别用Roberts算子、Sobel算子、Prewitt算子、Kirsch算子、Laplacian算子、LOG算子和数学形态学边缘检测方法进行边缘检测,对边缘检测结果进行了深入分析,对上述边缘检测算法的边缘定位精度、抗噪声能力和计算时间进行了比较,得出选择数学形态学边缘检测方法作为沥青混合料图像的边缘检测方法是合适的。     

Automated recognition of surface defects using digital color image processing

One of the computerized technologies for advanced infrastructure inspection methods is the application of digital image processing. Digital image processing methods have been developed for steel bridge coating inspections for the past few years. The rust percentages on steel bridge coating surfaces can be reliably computed through the use of digital image processing methods. However, previous researchers solely focused on the determination of the degree of rust defects on the steel surfaces in percentage. Therefore, an automated processor that can recognize the existence of bridge coating rust defects needs to be developed. This paper presents the development of a rust defect recognition method to determine whether rust defects exist in a given digital image by processing digital color information. For the development of the image processor, color image processing is employed, instead of grayscale image processing commonly used in previous researches, since rust defects are distinctive in color against background.     

基于数字图像技术的砂土模型试验细观结构参数测量

基于数字图像处理与分析技术,在砂土模型试验中利用模型箱表面拍取的照片获取砂土细观结构参数。首先对试验操作提出了一系列要求,使得可以通过对图像灰度值设立一个适当的阀值来粗略区分砂颗粒与孔隙。然后利用形态学分水岭分割技术,结合图像平滑、区域标记、区域融合等图像预处理与后处理步骤,获取边缘图像,从中提取砂颗粒边缘坐标值及其它相关信息,进而提出一个求解砂土细观结构参数的基本框架,在这个框架下,砂颗粒大小形状的参数、孔隙大小形状的参数,以及砂粒间接触关系的参数都是可求解的。最后对试验条件的局限性进行了讨论,并利用自行开发的软件展示了一个简单的实例。     

基于沥青混合料离析的图像算法及其评价指标研究

沥青混合料的离析是造成沥青路面早期局部破坏的重要原因之一。先对现有混合料离析检测方法的不足进行了阐述,接着提出了一种利用图像技术和计算机人工智能算法相结合的检测方法。该方法能够对混合料离析进行快速检测和评价,有利于指导施工节约成本。     

Study on the mesostructure and mesomechanical characteristics of the soil–rock mixture using digital image processing based finite element method

The soil–rock mixture (SRM) is a kind of inhomogeneous geomaterial, which poses difficulties of in situ sample acquisition and in laboratory geomaterial tests; hence, the study of the SRM's mechanical properties is still at an early stage. In this paper, the technique of digital image processing based on the finite element method (DIP-FEM) is introduced to study SRMs in the Leaping Tiger Gorge Reservoir Area, China. Based on the DIP, the mesostructural characteristics of the SRM are analyzed statistically. The mesostructural concept model of SRM that can actually represent the inhomogeneity of SRM is built. By using geometry vectorizaiton transformation, the mesostructural model of SRM in the binary image format has been translated into a vector format (such as DWG or DXF format) which can be imported into the finite element software. By using the finite element method, two large-scale direct shear tests of inhomogeneous SRM and homogeneous soil are simulated. The numerical results indicate that the existence of “rock” blocks in SRM will greatly influence the distribution and the failure models of the internal stress field. As a result, three kinds of failure models of the SRM are put forward.     

机拌沥青碎石混合料质量的控制

结合实际工作经验,对影响沥青碎石混合料路面机械化施工质量的原因进行简单分析,从人员、材料、机械、实验、自然条件等方面进行论述,提出了严格控制施工中的各环节,并针对性的给出了解决方法。     

胶粉改性沥青混合料细观结构的力学性能研究

通过室内试验分析了胶粉改性沥青、SBS以及普通沥青混合料按照统一级配制成的混合料试件分组进行三点弯曲试验,每一种试件分别以3种加载速率进行加载,得出它们的变形、破坏应力及劲度模量来评价其抗拉裂性能,同时借助于图像分析技术,对胶粉改性沥青进行数值模拟,比较数值模拟的结果与室内试验的结果,为胶粉沥青混合料的细观结构力学性能打下基础。