相似材料模型破裂边界提取研究

为了研究相似材料模型破裂区域边界的提取方法,将工业测量技术引入相似材料模型观测,利用面扫描系统获取模型表面的点云数据,针对模型点云数据的特征,首先利用圆形邻域法和扫描线法提取裂缝边界点,然后,利用全局拼接点坐标剔除标志点边界;最后,使用最近距离法将属于同一边界的断点连接起来。对模型观测数据进行提取实验,结果表明:除了少数被标志点覆盖和破裂十分严重的边界以外,该方法能够较好地从相似材料模型点云数据中提取出非连续破坏区域边界,提取结果可应用于开采沉陷研究当中。     

模型爆破试验相似材料及相似炸药的确定

模型爆破试验的关键是确定相似材料和相似炸药。用矩阵分析法推导出（ρ_ｍＣ_ｐ）／（ρ_ｏＤ），σ／（ρ_ｏＤ~２），Ｑ／（ρ_ｏｄ_ｂ~３）等重要相似准则。相似材料和相似炸药的确定具有一定的相关性。先确定相似炸药后确定相似材料比先确定材料后确定相似炸药易于实现。     

相似材料模型内部位移测试研究

通过对相似模拟实验中内部位移与表面位移的测试和对比分析，指出在模型实验的不同阶段，内部位移与表面位移具有明显的差异，力学分析证明了这一结果。模型位移的测试研究对立体相似模型深部位移有一定的借鉴意义。     

相似材料模型及压力传感器性能试验研究

 为了研究不同配比的相似材料模型的力学性质,解决压力传感器与被测相似材料间的匹配问题,本文依据相似理论,采用分级加载方式对不同配比的相似材料模型进行了重复加载试验,得到了各模型的应力—压力曲线和破坏强度。试验结果表明不同配比的相似材料与传感器间的匹配性存在显著差异,且相同配比的不同模型与传感器间的匹配性也存在一定差异,需要对压力传感器与相似材料间的匹配性进行检测以修正试验数据。试验结果还表明不同配比的相似材料具有稳定而不同的力学性质,通过改变材料配比,可以对相似材料的力学性质进行适当的调整,在进行相似材料模拟试验前,需要对不同配比的相似材料的力学性质进行测试。     

基于三维激光点云数据的岩体结构面提取方法研究

目前已有的结构面提取方法,有多点拟合、点云深度图像聚类、TIN格网的区域生长等方法。现有的提取方法对层面出露条件为平面形态的结构面有效,而对于出露条件为迹线形态的结构面无效。该文在现有算法基础上,分别对出露条件为平面和出露条件为迹线形态的结构面在三维点云空间中识别和提取方法进行研究。通过实例分析,验证了本文算法对平面状结构面和迹线状结构面提取的准确性和实用性。     

基于数字图像技术的相似材料试样破坏试验研究

为了能够直观地反应相似材料试样表面裂隙演化的过程及裂隙的位置、形状等信息,利用沙、水泥、石膏等材料制作相似材料试样,以非接触应变测量系统观测并研究单轴压缩状态下相似材料试样破坏的全过程。试验结果表明:与传统试验方法相比,数字图像相关技术具有明显优势,以该方法得到的全场应变云图可以较好的反映相似材料试样在破坏过程中裂纹的演化特征;通过对相似材料试样表面"X"状变形集中带取测点,利用VIC-3D分析软件分析各个测点的应变曲线,得到了试样表面变形集中带的变形特征;通过对各个阶段相似材料试样径向及轴向应变速率进行比较,得到了各个阶段试样表面应变速率的变化特征。     

三维激光扫描监测相似材料模型含水率研究

相似材料模拟是研究岩层移动与破坏的主要手段,相似材料模型的含水率与模型强度密切相关。高效监测相似材料模型含水率变化是相似材料模拟试验是否成功的关键。探讨了采用三维激光扫描技术进行相似材料模型含水率监测的可行性。首先分析了激光反射强度值与相似材料含水率之间的关系,进而讨论了三维激光扫描监测相似材料模型含水率的精度。研究表明:激光反射强度值对相似材料含水率较为敏感,两者之间为指数关系,三维激光扫描监测相似材料模型含水率的精度可达到0.23%,能够满足相似材料模型含水率监测的精度要求,为相似材料模型含水率监测提供了一条新途径。     

动静载下相似材料煤样破坏特征试验

为探究煤体在动静荷载下的破坏特征,本文以水泥、石膏为胶凝材料、全粒径煤粉灰为骨料,配比出相似材料煤样,利用万能试验机与霍普金森压杆试验装置开展动静态对比试验。结果表明:相似材料煤样的静、动态应力-应变曲线符合软煤的曲线特征,且具有动力增强特性;相似材料煤样的峰值应力主要受胶凝材料含量占比影响,其中水泥含量占比大的试样峰值应力最高,且在动载作用下,应力提升明显;相似材料煤样在动载作用下的破坏程度高于静载作用下的破坏,且主要受煤粉含量占比影响,其煤粉含量占比大的试样在动载作用下更加符合原煤粉碎的破坏特性。本文研究结果可为类似试验提供借鉴与参考。     

基于数字散斑方法的相似材料模型变形和破坏特征

为了验证数字散斑方法研究保护层开采物理相似模拟的采空区上覆岩层垮落、变形规律的可行性,设计了利用数字散斑方法研究相似材料试件的变形和破坏特征的实验。实验获得了相似材料试件单轴压缩过程中的散斑位移云图。通过对试件破坏前、破坏过程中和破坏发育完全3个关键阶段的散斑位移云图进行分析,获得了试件单轴压缩过程中的变形和破坏特征,揭示了试件单轴压缩产生剪切破坏的机理,并验证了利用数字散斑方法研究保护层开采物理相似模拟采空区上覆岩层垮落、变形规律的可行性。     

相似材料模型观测新技术

三维光学测量技术结合了数字近景摄影测量以及结构光栅空间编码测量等技术,同时具有摄影测量的高效率和光栅测量的良好精度等优点.该技术可克服传统模型观测方法存在的设备安装复杂、采样点有限、效率低、精度不高等缺点.实例应用及与传统的灯光透镜法对比试验表明:该方法具有测量精度高、信息容量大、方便易行等优点,能够实现实时观测和以影...     

石膏类相似材料的配比试验研究

根据地质力学模型试验的相似原理,针对石膏类相似材料的配比进行试验研究。材料有石膏粉、石英砂、水泥、聚丙烯纤维和水,试件按规定配比均匀拌合并压实脱模而成。对模型标准试件进行单轴抗压强度试验和直剪试验等材料力学参数测试,探讨各相似材料成分配比对试件σc、γ与 E的影响特征,选取适合大型地质力学模型试验的配比值,为一次性浇注大尺寸模型试件做准备。该材料具有重度可调、力学参数变化范围广、性能稳定、价格低廉、干燥快速、制作工艺简单、无毒无害等特点。     

卡尔曼滤波在相似材料模型数据处理中的应用

分析离散线性系统的卡尔曼滤波模型,针对工业近景摄影系统所获得的相似材料模型数据进行建模,并运用M atlab软件进行编程求解。得出卡尔曼滤波在相似材料模型数据处理中具有明显的去噪效果,其下沉曲线更能反映模拟的实际情况。结合Logistic函数拟合对比分析,说明此滤波模型的准确性。     

基于相似材料试验的节理边坡稳定性分析

节理岩质边坡通常是由节理岩块及完整岩块构成的复杂地质体,其稳定性受到节理产状特点与边坡开挖卸荷作用共同影响,因此节理边坡稳定性分析一直是岩土力学的研究热点.本文结合袁家村铁矿边坡的复杂节理条件,设计了相似材料试验,通过材料制备、节理预制、开挖模拟等试验环节再现边坡开挖卸荷破坏过程,并借助XTDP摄影测量系统对边坡进行位...     

相似材料模拟试验微机检测系统的研究

本文通过对国内外相似材料模拟试验检测方法的分析和探讨 ,优化设计出一检测系统。该系统的主要内容有 :以IBM5 86微机为核心 ,以WANG -PC为辅助机 ,主机完成自动检测、存储、记录、打印、将指定的数据文件传输给辅助机等作用。辅助机按主机命令完成指定的操作 ,即图形显示、曲线显示、报表显示等     

基于规则点云数据的三维雕刻曲面建模方法的研究

文章提出了一种三维雕刻曲面建模方法,按照相邻扫描层点数据的位置关系,将点云数据进行三角网格划分,并用单位法矢量方向的判别方法。从而生成CAD软件可接受的STL格式三维雕刻曲面模型,为CAM数控加工或者快速成型提供标准接口的源头CAD数据。     

基于诱导冒落开采模型的相似材料配比试验研究

依据大石桥大岭西山菱镁矿的开采现状, 以模型试验相似理论为基础, 应用正交试验设计法, 设计了基于砂胶比、石膏与水泥质量比、松香酒精溶液占河砂百分比的3因素5水平材料配比方案模拟菱镁矿石, 对不同材料配比方案的试件进行了力学参数测试, 确定了一种能模拟菱镁矿石的最佳材料配比方案。采用极差分析法分析了各个因素对试件力学参数影响的主次关系, 发现影响试件强度参数的主要因素是松香酒精溶液占河砂的百分比, 影响试件变形参数的主要因素是砂胶比。绘制了各因素对试件力学参数影响的直观分析图, 分析了各因素对试件力学参数的影响趋势。     

一种基于点云数据的建筑物BIM模型重建方法

建筑物的三维模型重建一直是数字城市研究的重要组成内容,本文以三维激光扫描技术获取的地面点云数据为基础,以无人机航拍获取的建筑物顶部影像为辅助,提出了一种地面点云和无人机影像融合方法,并在Revit中对建筑物的BIM模型进行重建,实验结果表明重建模型的精度能够满足小范围场景建设的需要,并且依托BIM平台的建筑物模型承载着丰富的属性信息,可进一步挖掘模型的应用价值。     

多因素影响下石膏-石英砂类相似材料强度特性变化规律研究

以石膏-石英砂类相似材料为研究对象,采用室内实验分析了7种因素对该类相似材料强度指标的影响规律。结果表明,养护温度和材料密度与材料强度指标呈正相关,养护湿度、砂胶比、灰膏比、细粒级石英砂含量、含水量等与材料强度指标呈负相关。计算了不同影响因素的敏感度指标,其中材料强度对养护温度的敏感性仅4.5%,而对砂胶比的敏感性达到了104.9%。对于单轴抗压强度,温度、含水量、密度、湿度、灰膏比、细粒级石英砂含量和砂胶比的敏感度依次增大; 对于抗拉强度,砂胶比、灰膏比、密度、湿度、含水量、细粒级石英砂含量和温度的敏感度依次降低。     

基于相似材料模拟实验平台的坐标框架构建及精度分析

相似材料模拟实验中,科学、快速、准确地获取研究对象的位移场信息是实验的重要环节之一,而构建高精度的局部坐标系是获取目标点位空间信息的基础。基于此,提出了一种实用的高精度的相似材料模拟实验平台坐标框架的构建方法,建立了坐标框架误差模型,得出了坐标框架点位中误差计算公式,并通过设计的现场实验对模型进行了分析和验证。结果表明,量距误差分别随尺长改正值和温度改正值的增加而线性增加。在不同仪器测角精度下,坐标框架点位中误差随尺长改正值和温度的增加都呈现先减小后增大的趋势,都存在极小值,并且随着仪器精度的提高,点位中误差逐渐减小。计算得到坐标框架上两待定点点位中误差理论值分别为±0.633mm、±0.558mm,而通过现场实验和分析计算,对应两点的实际点位中误差分别为±0.409mm、±280mm,实测精度值优于理论计算值。