基于激光共聚焦掃描顯微鏡的巖爆試驗碎片表面分形特征
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【摘要】:為獲取巖石力學試驗碎片表面的分形特征,特別是碼尺在亞毫米級以下的二維分形特征,利用投影覆蓋法對大理巖巖爆試驗碎片表面特征進行研究。首先,利用巖爆試驗模擬隧洞開挖時洞腰的卸載破壞現象并分析大理巖試件破壞特征。然后,利用激光共聚焦掃描顯微鏡對碎片進行表面測量,獲取其三維表面數據,并使用三角剖分法求取不同碼尺所對應的表面積,分析表面積隨碼尺變化的規(guī)律即碎片的二維分形特征。最后,論證使用投影覆蓋法計算大理巖碎片表面積的碼尺下限。試驗結果表明:(1)碎片表面積在0.625~639.375μm范圍內具有多重分形特征;(2)表面積增長率的分布在0.625~319.688μm范圍內類似于正態(tài)分布,在0.625μm范圍以下,碎片表面積的增長極為有限,故分形規(guī)律計算碎片表面積的碼尺下限可以取0.625μm;(3)基于掃描電鏡的斷口分析進一步證實碎片表面積計算中的碼尺下限及其二維多重分形特征。
【作者單位】: 中國科學院地質與地球物理研究所;
【關鍵詞】: 巖石力學 激光共聚焦掃描顯微鏡 巖爆試驗碎片 多重分形特征
【基金】:國家自然科學基金重點項目(41030749)
【分類號】:TU45
【正文快照】: 1引言分形幾何,由Mandelbrot在20世紀80年代發(fā)展起來的,是一門新的數學分支,被用于研究自然界的不規(guī)則及雜亂無章的現象和行為。分形幾何主要研究一些具有自相似性的不規(guī)則曲線和形狀,具有自反演性的不規(guī)則圖形以及具有自平方性的分形變換和自仿射分形集等[1]。在研究巖石表面
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本文編號:493360
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