浅论基于ct图像的混凝土细观三维有限元模型重建

浅论基于ct图像的混凝土细观三维有限元模型重建

ID:35135420

大小:20.98 MB

页数:92页

时间:2019-03-19

浅论基于ct图像的混凝土细观三维有限元模型重建_第1页
浅论基于ct图像的混凝土细观三维有限元模型重建_第2页
浅论基于ct图像的混凝土细观三维有限元模型重建_第3页
浅论基于ct图像的混凝土细观三维有限元模型重建_第4页
浅论基于ct图像的混凝土细观三维有限元模型重建_第5页
资源描述:

《浅论基于ct图像的混凝土细观三维有限元模型重建》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库

1、分类号UDC密级学号060814010636矛挤争r声去军硕士学位论文基于Cl,图像的混凝士细观三维有限元模型重建郝书亮学科名称:岩土工程学科门类:工学指导教师:党发宁教授申请日期:2009年3月独一创性声明蒸矍蒸蒸翼蒸嚣鲜本论文及其相关资料若有不实之处,一由本人承担一切相关责任论文作者签名:卿娜月确学位论文使用授权声明在导师的指导下创作完成毕业论文。本人己通过论文的答辩,本、‘毒澳鱼并已经在西安理土大学申请博士/硕士学位·本人作为学位论文著作权拥有者‘同意授权西安理工大学拥有李位论文的部分使用权,即介)已获学位的研究生按学校规定提交印刷版和电子版

2、学位论文,_学校可以采用影印、缩印或其他复制手段保存研究生介铆钾日牛(保密的学位论文在解密后,适用本授权说明)论。者妙姗卑导师狐年乡月万日/摘要论文题目:基于CT图像的混凝土细观三维有限元模型重建学科专业:岩土工程研究生:郝书亮签名:业丛玉指导老师:党发宁教授签“:粤籽摘要目前,混凝土材料力学行为的研究大都是建立在试验的基础上,需要花费大量的人力、物力,所得到的试验成果又往往受到试验条件、环境以及材料本身复杂性的影响,试验成果的离散性较大。在这种情况下,结合理论和试验的细观数值模拟是一种行之有效的方法。而在细观尺度上有限元模型的建立是数值模拟首要的

3、一环。随着混凝土力学性能研究的深入,学者们越来越重视其细观力学性能的研究,随之产生了各种各样的细观结构有限元模型,例如格构模型,梁一颗粒模型,随机骨料模型,随机力学特性模型。以上模型大多是基于随机抽样方法和统计学的知识,所建立的模型虽然在骨料的分布和形状上已越来越接近混凝土的真实结构,但不可避免的与混凝土的真实细观结构存在着差异。CT技术的出现,实现了在无损状态下将混凝土内部细观结构用数字化方法进行呈现。如果能利用CT平面图像的信息,建立真实或近似真实的细观结构有限元模型,将对混凝土数值模拟研究产生一定的作用。混凝土包括了骨料、水泥砂浆和孔隙三部分

4、,从图像特征来看,骨料接近于白色,孔隙趋于黑色,水泥砂浆则介于两者之间。由于骨料、砂浆与孔隙具有相对明显的密度差异,通过CT扫描并转换成图像后,混凝土各个组分之间具有较好的对比度,能比较容易的观察和提取出骨料的轮廓。本文选用平滑滤波、阀值分割、形态学开闭运算等比较成熟的数字图像处理技术对混凝土圆柱试件的截面图像进行预处理,以获取准确的骨料几何与位置信息。利用这些信息,本文提出了两种三维重建的思路。第一种思路也就是本文第三章,基本步骤是利用处理好的图像,提取骨料的轮廓,基于矩理论对骨料的轮廓进行识别,将同一骨料在不同的层的轮廓提取出来,进行拓扑重构。

5、对重构好的骨料数据进行处理,提取骨料的几何信息如长短轴长,长轴的倾角,圆度,矩形度等,并提取有限数量且能准确描述骨料结构的特征点,将这些特征点的位置信息导入ANSYS,连点成线,由线生成面,并利用ANSYS中的蒙皮技术利用同一骨料的不同面生成体,最后剖分网格,生成有限元模型。第二种方法也就是本文的第四章,基于混凝土的CT平面图像信息,用妙DL语言生成的程序对混凝土的三维细观结构在大型商业有限元软件ANSYS中进行三维重建。重建过程没有生成点、线、面、体等几何元素,而是利用CT平面图像信息直接生成节点,连接节点生成单元,避免了网格无法剖分现象的出现。

6、生成的单元形状规则,长宽比合理。第一种方法生成的模型忽略了小体积组分结构,由于特征点选取的有限,生成的较大体积的骨料与试件中骨料的圆形状也存在着差异,并且剖分后的一小部分网格质量不高。第二种方法直接对图像信息数据压缩,西安理工大学硕士学位论文没有对不同的骨料进行区分,并且由于界面层的引入,使生成模型与原混凝土试件相比骨料率明显降低。但基于CT图像三维重建后的模型是以混凝土的真实细观结构信息为依据的,从而使生成的模型与真实模型差异更小,并且彻底解决了多级配骨料无法投放的难题。关键词:数值混凝土,细观模型,CT,三维重建本文研究得到水利部公益性行业科研

7、专项资助(ZO07SHZI一200701004)的资助本文研究得到国家自然科学基金重点项目(编号:90510017)的资助本文研究得到国家自然科学基金面上项目(编号:50679073)的资助本文研究得到国家自然科学基金面上项目(编号:50879069)的资助摘要Tit!6:ThrGedimGnsionalreCOnstFUCtionOfCOnCrGtemGSO一StrUCtUrebasedonCTimagesMajor:GeotechnicalEngineeringName:Shulianghao5ignature:腼、人、乙叮SuPervisor

8、:Prof.FaningDang5ignature:AbstFaCtNowadays,researehingonmeeha

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文

此文档下载收益归作者所有

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文
温馨提示:
1. 部分包含数学公式或PPT动画的文件,查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载后无此问题,请放心下载。
2. 本文档由用户上传,版权归属用户,天天文库负责整理代发布。如果您对本文档版权有争议请及时联系客服。
3. 下载前请仔细阅读文档内容,确认文档内容符合您的需求后进行下载,若出现内容与标题不符可向本站投诉处理。
4. 下载文档时可能由于网络波动等原因无法下载或下载错误,付费完成后未能成功下载的用户请联系客服处理。