基于数字体图像三维裂隙的分形计算及应用_中国煤炭行业知识服务平台

基于数字体图像三维裂隙的分形计算及应用

作者

毛灵涛连秀云郝丽娜
单位

煤炭资源与安全开采国家重点实验室中国矿业大学（北京）力学与建筑工程学院北京圆之翰煤炭工程设计有限公司
摘要

根据计盒维数(CBD)的计算方法,提出了基于三维裂隙的数字体图像计算其分形维数的立方体覆盖法,并用MATLAB软件实现了该算法.利用工业CT扫描获取了不同围压下破坏煤样的数字图像,通过数字图像处理获取裂隙并生成裂隙体图像,应用立方体覆盖法计算三维裂隙的分形维数;通过对破坏煤样块体质量-频率的统计,计算了块度分形维数.两种分形维数分别从裂隙的发育程度和煤样破碎程度来评价煤样的破坏,两种分形维数越大,煤样的破碎程度越高,裂隙越发育,变化趋势具有一致性.结果表明:提出的计算三维裂隙分形维数的立方体覆盖法是可行的,得出的三维裂隙的分形维数可以作为分析裂隙空间分布的定量参数.基于三维裂隙的数字体图像的分形维数还可以用于对裂隙演化过程的定量描述.
关键词

三维裂隙体图像分形维数立方体覆盖法工业CT破碎煤样
基金项目(Foundation)

国家重点基础研究发展计划(973)项目(2010CB732002)；国家自然科学基金项目(51374211)；中央高校基本科研业务费专项资金项目(2009QM02)；
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