岩土工程材料数字图像探究

时间:2017-06-26 16:49:09 材料毕业论文 我要投稿

岩土工程材料数字图像探究

  冻融温度场的研究是人工地层冻结技术施工的主要依据。岩石是一种内部 结构极其复杂的岩土工程材料,热学特性与其细观结构密不可分。下面是小编搜集整理的相关内容的论文,欢迎大家阅读参考。

岩土工程材料数字图像探究

  摘 要: 冻结岩石是一种内部结构及其复杂的岩土工程材料,热学特性与其细观结构密不可分。随着计算机 技术的飞速发展,数字图像处理技术已经越来越多地应用于岩土工程领域。利用数字图像处理技术建立冻结岩石的细观结构模型,精确地描述页岩内部的空间结构及 细观介质分布的几何形态。利用几何矢量转换技术,将细观结构模型转换为有限元物理模型,分析了负温条件下非均质冻结岩石冻融循环过程中的温度场分布规律。 数值模拟结果表明:岩石的细观结构决定了冻融岩石温度场的分布形态,对岩石冻融损伤破坏过程产生不可忽视的影响。

  一、数字图像的概念

  所谓的数字图像就是通过数字将图像反应的信息能够清楚的体现,通常是以二维数字组的形式来表现图像的内容。一般来说计算机中的图像是不能直接反应信息或者直接加工,需要通过一定的转化,然后形成图像元素,在进行转化的过程中就需要应用到图像数字化的方法,将图像的格式转化为数字形式,图像的格式具有一定的复杂性,在进行转化的过程中要根据不同的情况编写数字程序,更好的进行分析。其次就是将数字信息通过图像表达,更加形象的反应内容,在转化的过程中也需要借助计算机的网络系统,计算就将数字格式通过一定的处理先转化成颜色,再形成图像,计算机能够清楚的识别这些符号,然后通过符号的组合转化形成所要表达的图像。不管是将数字图像化,还是将图像数字化都需要借助计算机的系统处理来进行详细的分析,然后得到我们需要的信息。

  二、岩土工程材料的分类

  2.1金属材料

  由于金属材料不管是在硬度还是可塑性上都明显高于其他材料,而岩土工程的建设需要有质量保证、性能好的材料,那这也就说明岩土工程中会用到很多的金属材料。在种类上有纯金属材料和混合金属材料之分,每种金属材料的质地和成分都有一定的差异,岩土工程的建设具有一定的复杂性,每个结构对金属材料的要求也会不同,要想使材料运用的更加合理,就需要对这些金属材料进行详细的分析,了解各种材料的成分和金属含量情况;比如说铝合金,铝合金属于混合金属材料,在金属的成分上添加了铝,在测量时需要运用数字图像有限元将材料的图像信息转化成数字信息,或者将金属含量成分的数据分析转化为图像信息,全面的了解岩土建设所需要的金属材料种类,保证工程的质量。

  2.2非金属材料

  非金属材料比较多,包括石灰、混凝土、石料、陶瓷等,这些在岩土工程的建设中也是不可或缺的。混凝土是一种常见的施工材料,混凝土材料、配合比、搅拌技术等都直接影响工程的质量,作为岩土建设的材料在施工前需要进行详细的分析,通过数字图像有限元将混凝土图像数字化,从而对材料的数据进行分析,得出材料质量信息,分析出合适的配合比和搅拌方法,更好的进行岩土建设。

  三、数字图像的应用

  3.1材料的细观结构

  在对材料的细观结构进行分析时一般采用区域分割法和边界检测算法。例如在对花岗岩进行检测采用区域分割法时就是对花岗岩的横截面剖析,花岗岩的主要成分为石英、长石和黑云母,区域分割就是对花岗岩横截面的材料进行分析,将横截面的图形通过计算机清晰的表现各个组成部分的分布情况、颜色状态等,然互利用计算机系统将各部分的图像转化为数字,或者利用分析的.数字通过计算机的功能将其转化为图像,系统的反应各部分的分布情况;边界检测算法,花岗岩不同的成分在数字图像中存在一定的差异,在分界面位置的材料情况会出现很大的波动,为了保证计量分析的准确性,我们一般会设置一个最大值,然后对成分的波动情况进行探讨,使数字图像的应用更具准确性。

  3.2有限元网络

  有限元网络的应用将数字转化成二维、三维的图像,每个图像的要素都是材料信息的直接反应,通过计算机系统的计算和测量保证图像信息的准确性,而且在材料出现波动的时候也可以利用有限元网络,适当的改变图下的格式和图像每个部分的要素,准确全面的进行分析,更好的表达所要反应的内容,从而促进岩土工程的进一步发展。

  四、结语

  综上所述,随着建筑行业的不断发展,岩土工程的建设也就成为了顺应行业发展的必然趋势,岩土工程建设具有一定的复杂性,在施工过程中涉及的材料比较多样化,给工作人员的研究带来了很大的困扰,为了保证工程的质量,需要运用更现代化的技术对其进行更加深入的研究,数字图像有限元作为现代科技的产物,不管是研究方法还是理论上都具有很大的优势,那么它在岩土工程材料研究中的应用也就成为了必然选择。笔者提出,数字图像能够清楚的分析岩土工程的材料,然后利用有限元解析精确的计算各材料的情况,从而保证岩土材料结构的合理性和施工的可行性。希望通过本文的简单分析,能够帮助相关工作人员更好的开展工作。

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