以CT掃描為基礎(chǔ)的水-巖相互作用三維可視化重建及損傷研究.pdf

1、水-巖相互作用是工程界經(jīng)常遇到的科學(xué)課題，特別是巖體工程災(zāi)害，多數(shù)是因?yàn)樗?巖相互作用使得巖體內(nèi)部發(fā)生損傷破壞最終導(dǎo)致災(zāi)害發(fā)生，如邊坡工程、水利工程等。為弄清水-巖相互作用過(guò)程中砂巖試樣的損傷破壞規(guī)律，首先借助CT掃描技術(shù)，結(jié)合三軸加載設(shè)備和自行研發(fā)的滲透水壓力裝置對(duì)砂巖試樣進(jìn)行損傷破壞試驗(yàn)通過(guò)MIMICS三維可視化重建軟件驗(yàn)證試驗(yàn)；通過(guò)三維可視化重建得出重建砂巖試樣的體積V和表面積S，再由表面積S間接導(dǎo)出CT掃描斷面面積A，結(jié)合CT掃

2、描試驗(yàn)所得CT數(shù)，從細(xì)觀(guān)和宏觀(guān)角度研究損傷破壞規(guī)律。主要得出以下結(jié)論：
　?。?）先進(jìn)行砂巖試樣的損傷破壞試驗(yàn)，對(duì)破壞拆樣后的砂巖試樣外表進(jìn)行不同方位的拍照，然后對(duì)破壞后最后一次CT掃描砂巖試樣進(jìn)行三維重建驗(yàn)證試驗(yàn)，得出三維重建與試驗(yàn)外表出現(xiàn)裂紋一致；且在損傷試驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)三維重建可以觀(guān)測(cè)到砂巖試樣內(nèi)部、及外表都是先出現(xiàn)少量初始微裂紋，接著在初始微裂紋附近集中、爆發(fā)式出現(xiàn)大量裂紋，在局部沒(méi)有初始微裂紋的地方也出現(xiàn)少量新的微裂紋。

3、
　　（2）在細(xì)觀(guān)角度，以相鄰CT掃描區(qū)間砂巖試樣為損傷小組，將CT數(shù)作為細(xì)觀(guān)損傷變量時(shí)，砂巖試樣先經(jīng)過(guò)一個(gè)線(xiàn)性初始?jí)好茈A段，壓密到一定程度后，出現(xiàn)線(xiàn)性損傷破壞跡象；將以三維可視化重建為基礎(chǔ)的斷面面積A作為細(xì)觀(guān)損傷變量時(shí)砂巖試樣先經(jīng)過(guò)一個(gè)線(xiàn)性初始?jí)好茈A段，壓密到一定程度后，出現(xiàn)指數(shù)式的損傷破壞跡象。
　?。?）以三維可視化重建為基礎(chǔ)，從宏觀(guān)角度以砂巖試樣整體為研究對(duì)象，將重建體積V和重建表面積S作為宏觀(guān)損傷變量，得出將重建體