复杂地层结构模型三维重构与可视化方法研究 被引量：6

1

作者 黄地龙 邓飞 《成都理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期553-558,共6页

针对工程建筑、水利水电建设以及地质灾害防治等工程地质学研究中的空间结构分析与信息可视化问题,提出了一种基于单元块体的空间自动搜索地质建模方法。该方法的主要思想是:首先由地质专家充分利用工程地质勘探的资料,并结合自身经验,... 针对工程建筑、水利水电建设以及地质灾害防治等工程地质学研究中的空间结构分析与信息可视化问题,提出了一种基于单元块体的空间自动搜索地质建模方法。该方法的主要思想是:首先由地质专家充分利用工程地质勘探的资料,并结合自身经验,在交互式环境中完成2D/3D剖面解释;而后系统自动完成地质结构单元块体搜索,运用CSG集合运算并根据地质单元块体的空间拓扑结构实现复杂三维地质模型的构建。本方法通过引入地质单元体的概念,并在建模过程中融合地质专家的知识,使地质模型的建模过程得到了简化,提高了模型的精度,有效地解决了复杂三维地质模型的建模问题。 展开更多

关键词 地质单元体 空间拓扑结构 三维地层结构模型重构 信息可视化

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基于二维图像和三维模型的泡沫铝结构表征的差异

2

作者 陈新 罗洪杰 +3 位作者 王理 吴林丽 栢天舒 廉德良 《材料导报》 北大核心 2025年第8期205-212,共8页

泡沫铝具有轻质、高能吸收等优点,在汽车工业、航空航天、建筑行业及环境保护等领域具有广阔的应用前景。泡沫金属细观结构的随机性对其压缩力学特性(特别是变形和失效)有深远的影响,因此,定量化表征泡沫铝的结构至关重要。本工作分别... 泡沫铝具有轻质、高能吸收等优点,在汽车工业、航空航天、建筑行业及环境保护等领域具有广阔的应用前景。泡沫金属细观结构的随机性对其压缩力学特性(特别是变形和失效)有深远的影响,因此,定量化表征泡沫铝的结构至关重要。本工作分别使用便携式桌面扫描仪和计算机层析成像(CT)对闭孔泡沫铝的微观结构进行表征,从二维和三维角度定量探讨了泡沫铝的孔径、孔隙率、壁厚等结构参数,比较了二维图像和三维模型表征泡沫铝结构参数的差异,以及泡沫铝整体和局部结构参数的差异。研究发现,二维图像测得的结构参数除孔隙率与圆度外基本与三维模型一致;三维模型各个方向的截面的结构参数略有差异,但与三维模型整体的结构参数比较接近。总体而言,三维模型的测量结果更准确,二维图像测量在时间和成本方面更具优势。本工作能为多孔材料尤其是大孔材料结构参数的定量化表征提供有益的参考。 展开更多

关键词 闭孔泡沫铝 二维结构表征 CT图像 三维重构模型 结构参数

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适于岩体结构三维建模的非连续地层界面整体重构 被引量：4

3

作者 徐能雄 田红 于沭 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1361-1366,共6页

在岩体结构三维建模中,利用分区块方法重构被复杂断层系统切割的非连续地层界面时,插值与裁剪计算量巨大、过程烦琐,且无法反映断层两侧地层的相关性。针对该问题,提出了一种非连续地层界面整体重构方法。首先在不考虑断层影响的条件下... 在岩体结构三维建模中,利用分区块方法重构被复杂断层系统切割的非连续地层界面时,插值与裁剪计算量巨大、过程烦琐,且无法反映断层两侧地层的相关性。针对该问题,提出了一种非连续地层界面整体重构方法。首先在不考虑断层影响的条件下进行整体插值形成初始地层界面,并根据断层信息形成断层面;然后求出所有断层面与初始地层界面的交线,并以这些交线作为约束,重新进行剖分与插值形成原始地层界面;再利用局部迭代求交计算实际断层交线;最后通过比较法确定断层影响范围,利用离散光滑插值方法(DSI)进行局部调值,实现非连续地层界面的整体重构。 展开更多

关键词 岩体结构 三维建模 断层 非连续 地层界面 整体重构 离散光滑插值

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杭州城市第四系三维地质结构模型建立中的孔间地层对比方法分析 被引量：12

4

作者 杨建梅 罗以达 +1 位作者 顾明光 覃兆松 《中国地质》 CAS CSCD 2006年第1期104-108,共5页

构建地质结构模型是正在开展的杭州城市地质调查工作的主要内容之一,精确模型的建立基于孔间地层的精确对比。因此,确定适合该地区的地层对比方法成为一个非常重要的课题。笔者对传统对比方法及1:25万杭州市幅第四纪地层高精度对比方法... 构建地质结构模型是正在开展的杭州城市地质调查工作的主要内容之一,精确模型的建立基于孔间地层的精确对比。因此,确定适合该地区的地层对比方法成为一个非常重要的课题。笔者对传统对比方法及1:25万杭州市幅第四纪地层高精度对比方法进行了分析,根据高分辨率层序地层学理论和对比准则,结合杭嘉湖平原位处河口地区的沉积特点,拟定了适合杭州第四系钻孔间地(岩)层对比的新方法。 展开更多

关键词 第四系 高分辨率层序地层 孔间地层对比 三维地质结构模型 杭州

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基于CT扫描受压注浆体试块三维孔裂隙结构参数表征 被引量：1

5

作者 朱昌星 吴大志 +1 位作者 王凤娥 孙家鑫 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第3期42-49,共8页

目的为研究注浆体试块单轴压缩过程中孔裂隙结构演化特征,方法以级配砂砾注浆体试块为研究对象,对其单轴压缩过程分阶段进行工业CT扫描,并采用AVIZO对CT切片进行分析,重构孔裂隙结构三维模型,定量表征孔裂隙与孔喉特征参数。结果结果表... 目的为研究注浆体试块单轴压缩过程中孔裂隙结构演化特征,方法以级配砂砾注浆体试块为研究对象,对其单轴压缩过程分阶段进行工业CT扫描,并采用AVIZO对CT切片进行分析,重构孔裂隙结构三维模型,定量表征孔裂隙与孔喉特征参数。结果结果表明:单轴压缩下,试块依次经历孔裂隙萌生、发育、扩展与贯通阶段,孔裂隙演化特征比较明显,萌生阶段孔隙数增幅为14.41%,无明显贯通;发育阶段孔隙数增加326.91%,伴有一定数目孔隙贯通;扩展阶段孔隙数减少了57.79%,孔隙等效直径最大值增幅为223.45%,大部分孔隙贯通为裂隙;贯通阶段孔裂隙数目几乎不变,孔隙等效直径最大值增幅为92.83%,裂隙贯通后形成多个破裂面。峰值后试块出现连通孔隙,该阶段注浆体孔隙与喉道发育完全,试块破坏。结论研究结果可为后续破碎岩石注浆工程实践提供参考。 展开更多

关键词 CT扫描 注浆体 三维重构 孔裂隙结构 孔喉模型

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两淮煤田低渗煤层孔隙结构三维可视化表征及其连通性 被引量：1

6

作者 王章飞 方辉煌 +2 位作者 桑树勋 郑春山 郭金冉 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第26期11195-11207,共13页

为研究煤层孔裂隙结构的连通性对煤层气赋存与运移的影响。以两淮地区矿区的煤样作为实验研究对象,对煤样进行三维可视化重构,构建了煤样的三维孔隙结构模型以及等价孔隙网络模型,利用多种算法并结合表征单元体对煤样的孔隙结构进行表... 为研究煤层孔裂隙结构的连通性对煤层气赋存与运移的影响。以两淮地区矿区的煤样作为实验研究对象,对煤样进行三维可视化重构,构建了煤样的三维孔隙结构模型以及等价孔隙网络模型,利用多种算法并结合表征单元体对煤样的孔隙结构进行表征与分析,同时,从整体到局部的角度对孔隙结构进行分析,研究表明:两淮地区孤立孔隙中C形孔隙占据主导,连通孔隙中F形孔隙占据主导;刘庄与祁东煤样孔隙结构空间展布较任楼与潘一矿区的煤样要好,具有更好的连通性;粗类型喉道之间的搭配较其他类型喉道之间的搭配整体连通性要好。结果说明两淮地区的煤样,大体积连通孔隙在孔隙结构中占据主导地位。刘庄与祁东煤样较任楼与潘一煤样的连通性要好,且刘庄煤样的连通性最好,潘一煤样连通性最差。 展开更多

关键词 煤层气 孔隙结构 等价孔隙网络模型 计算机断层扫描(computed tomography CT) 三维可视化重构 两淮煤田

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新型随机重构微孔隙介质模型与扩散特性 被引量：6

7

作者 高源 吴晓燕 孙严博 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期109-118,共10页

提出一种使用碳纸气体扩散层微孔隙结构的真实形态参数,构建三维微孔隙结构模型的算法.此方法通过扫描真实的扩散层结构获取结构的特性参数.通过确定三维微结构内纤维系统的中心坐标,循环构建N层纤维系统,达到需求的扩散层厚度,各层纤... 提出一种使用碳纸气体扩散层微孔隙结构的真实形态参数,构建三维微孔隙结构模型的算法.此方法通过扫描真实的扩散层结构获取结构的特性参数.通过确定三维微结构内纤维系统的中心坐标,循环构建N层纤维系统,达到需求的扩散层厚度,各层纤维系统由随机分布的重叠并相交的纤维结构构成;并将成功构建的模型转换为能够用于流体仿真的数据模型,对结构模型的渗透率进行了验证.结果表明,该方法生成的模型符合真实扩散层的渗透特性.最后,利用该模型对扩散层各项特性参数的变化关系进行了分析,结果可用于扩散层的结构优化设计,更大程度增强渗透传输特性. 展开更多

关键词 质子交换膜燃料电池 气体扩散层 三维微孔隙结构模型 碳纸 随机重构

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面向移动终端的三维建筑物模型简化方法 被引量：6

8

作者 王权 宋春花 牛保宁 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2019年第2期615-620,共6页

目前,针对单体建筑物的模型简化算法主要考虑单独简化墙面和屋顶房檐结构。但对于建筑物组,这些方法忽视邻接建筑物的特征以及与周围特征间的相互连接关系。针对这些问题,利用屋顶结构特征,提出一种能自动生成保持建筑物组结构特征的模... 目前,针对单体建筑物的模型简化算法主要考虑单独简化墙面和屋顶房檐结构。但对于建筑物组,这些方法忽视邻接建筑物的特征以及与周围特征间的相互连接关系。针对这些问题,利用屋顶结构特征,提出一种能自动生成保持建筑物组结构特征的模型简化方法。通过底面平面图的邻接关系将建筑物分割成不同的结构部分,通过判断屋顶特征,采用自顶向下的投影方法,重构建筑物模型,最后将各部分联合形成简化模型。实验表明,该简化方法在建筑物的顶层和墙面特征较好保留的基础上,能充分利用模型的拓扑结构,用较少的数据量描述模型,生成适合移动端应用需求的精度模型。 展开更多

关键词 三维模型简化 建筑物模型重构 屋顶房檐结构 移动终端

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用地震资料测定岩石层的三维速度结构 被引量：12

9

作者 朱天飞 刘福田 《地球物理学报》 SCIE EI CAS 1982年第6期500-508,共9页

本文发展了一种利用远震P波资料反演岩石层三维速度结构的新模型与方法;并将射线追踪方法引进上述模型与方法中。这种模型和方法同样可用于利用近震资料同时反演介质结构与震源参数。 数值实验结果表明,上述模型和方法是可行的。

关键词 地震资料 初始模型 射线追踪方法 三维速度结构 岩石层 地层

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巴彦乌拉铀矿床精细三维地质建模 被引量：1

10

作者 刘晓飞 刘金辉 +5 位作者 阳奕汉 邢拥国 王如意 胡鹏飞 罗跃 李立尧 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2022年第11期54-63,共10页

地浸采铀是一种通过溶浸液与砂岩矿层中含铀矿物发生溶解反应的矿石原位开采方法,厘清矿层及矿层上覆下伏含水层三维结构,对提高地浸采铀效率具有重要意义。在资料收集的基础上,结合测井数据,采用地质统计学方法,对地浸采区地层及矿层... 地浸采铀是一种通过溶浸液与砂岩矿层中含铀矿物发生溶解反应的矿石原位开采方法,厘清矿层及矿层上覆下伏含水层三维结构,对提高地浸采铀效率具有重要意义。在资料收集的基础上,结合测井数据,采用地质统计学方法,对地浸采区地层及矿层进行精细刻画,建立了相应三维地质模型,根据模型模拟结果分析了含矿含水层的空间结构特征。结果表明,含矿含水层主要岩性为粗砂岩;含矿含水层各种岩性孔隙连通性较好,透水岩性分布较均匀;采区地层倾向大致为325°,倾角为6.76°。顶部隔水层厚度呈南部和中部较厚、北部和西部较薄的特点,发育7个隔水顶板天窗;矿层贴近隔水底板,厚度由北部向各个方向逐渐减薄,矿层厚度与含矿含水层厚度呈正相关。三维地质结构模型的构建完整、直观地展示了巴彦乌拉铀矿C12采区地层、岩体的三维空间分布特征,可以为进一步开展地浸采铀数值模拟研究提供科学依据。 展开更多

关键词 三维结构模型 砂岩型铀矿 地层划分 地质统计学模拟

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低渗煤层孔裂隙特征结构表征与渗流指标相关性研究

11

作者 申文迈 范楠 +5 位作者 邓存宝 谯永刚 姚文军 王鸿宇 杜倩如 原振淇 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期74-80,共7页

为解决低渗煤层瓦斯抽采难度大、效率低等问题,以华晋焦煤沙曲一矿5#低渗煤层为研究对象,基于微米CT扫描实验,运用三维重构技术,探究低渗煤体孔裂隙结构特征与空间分布规律,通过构建具有拓扑结构的骨架化模型和等效孔裂隙网络模型,分析... 为解决低渗煤层瓦斯抽采难度大、效率低等问题,以华晋焦煤沙曲一矿5#低渗煤层为研究对象,基于微米CT扫描实验,运用三维重构技术,探究低渗煤体孔裂隙结构特征与空间分布规律,通过构建具有拓扑结构的骨架化模型和等效孔裂隙网络模型,分析孔隙与喉道结构特征参数与渗流指标之间的关系。研究结果表明:在微米尺度下,沙曲一矿煤样裂隙对孔隙率的贡献远大于孔隙,孔隙以孔径在[53.13,100)μm的大孔为主;宽度在[0.1,1) mm,长度在[0.5,7) mm的微观小裂隙最多,占总裂隙的70.1%;通过统计孔裂隙网络模型提取出的孔隙和喉道发现,孔喉比较大,且连通路径单调,不利于气体运移。通过结构特征参数与渗流特性参数拟合,发现形状因子与孔隙直径呈正相关,迂曲度与孔隙直径、配位数与孔喉比均呈负相关。研究结果可为煤矿瓦斯高效抽采提供理论指导。 展开更多

关键词 低渗煤层 微米CT 三维重构 等效孔裂隙网络模型 孔裂隙结构参数

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Sirovision节理岩体遥测系统误差分析与修正方法 被引量：11

12

作者 徐帅 张驰 +1 位作者 安龙 李元辉 《金属矿山》 CAS 北大核心 2015年第8期110-115,共6页

采用Sirovision节理岩体遥测系统进行岩体结构数据分析。为了获得更为精确的统计结果,首先对该系统的现场测量及数据分析流程进行了研究,介绍了该系统设备的组成及工作原理,分析了采用该系统进行节理岩体调查和分析时的误差主要来源,并... 采用Sirovision节理岩体遥测系统进行岩体结构数据分析。为了获得更为精确的统计结果,首先对该系统的现场测量及数据分析流程进行了研究,介绍了该系统设备的组成及工作原理,分析了采用该系统进行节理岩体调查和分析时的误差主要来源,并将其归纳为拍摄操作误差、控制点坐标误差以及节理识别误差等几类;然后针对不同的误差来源,开展相应的误差标定试验,分析误差产生的原因及其对调查分析结果的影响程度,提出了减小误差的措施,实现了对调查分析结果的修正;最后基于修正后的Sirovision节理岩体调查及分析方法对焦家金矿典型岩体进行了岩体结构调查与分析,完成了岩体三维模型的重构与结构面信息的提取,并将调查分析结果与手工测量结果进行了对比分析,结果表明,基于修正后的Sirovision节理岩体调查及分析方法获得的数据与实际情况吻合良好,能够达到节理岩体调查所需的精度。参照所获取的节理空间分布形态对焦家金矿岩体的不稳定结构(楔形体结构)进行了分析,可为矿山岩体稳定性分级和确保矿山安全生产提供依据。 展开更多

关键词 Sirovision遥测系统 误差分析与标定 三维模型重构 楔形体结构

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基于显微CT扫描和统计强度的煤岩损伤破裂特性研究 被引量：7

13

作者 张良 齐庆新 +5 位作者 REN Ting 李祥春 高科 李春元 李晓鹏 袁红辉 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期1-12,共12页

冲击地压与瓦斯等灾害制约了我国煤矿安全高效开采,但诸多煤岩动力灾害的发生机理不明。从巷道围岩冲击-瓦斯灾害实例出发,着重研究煤岩损伤破裂演化规律与模型。开展了X射线高精度显微CT扫描试验,利用三维重构技术获得了冲击倾向性煤... 冲击地压与瓦斯等灾害制约了我国煤矿安全高效开采,但诸多煤岩动力灾害的发生机理不明。从巷道围岩冲击-瓦斯灾害实例出发,着重研究煤岩损伤破裂演化规律与模型。开展了X射线高精度显微CT扫描试验,利用三维重构技术获得了冲击倾向性煤高分辨率三维数字岩心图像,定量分析了非连续结构分布特征;采用计盒维数法和三维可视化软件AVIZO编程计算,得到了矿物条带和裂隙结构的表征参数;基于CT扫描重构和统计强度理论,提出了一种考虑三参量韦伯分布、瓦斯作用与有效应力的煤岩损伤破裂模型;进而,开展了含瓦斯煤岩三轴压缩试验,求解模型参数并验证模型可靠,揭示了煤岩渐进破坏过程中的损伤演化规律。具体而言,显微CT扫描重构和分形计算结果表明,冲击倾向煤内部矿物条带的表面积和分形维数分别处于0.0035~0.0137和1.1214~1.2342之间,而裂隙结构的表面积占比和分形维数则分别处于0.0006~0.0040和1.0651~1.1454范围。矿物条带的表面积占比和分形维数整体上大于裂隙结构的,说明冲击倾向煤内部的非连续结构数量多且分布复杂。此外,含瓦斯煤岩三轴压缩试验结果表明,围压作用下煤样应力应变关系呈现出典型的I类曲线特征,以剪切破坏为主,峰值强度和峰值应变随围压升高而增大。进一步,给出了损伤破裂模型7个参数的确定方法,并利用试验结果求解了模型参数和损伤变量。计算结果表明,该模型能较准确地反映煤岩压缩变形、准线弹性变形、塑性变形、峰值强度和峰后软化等渐进破坏特征。而且,在前2个阶段煤岩损伤变量小于0.2,进入塑性阶段尤其是峰后阶段,损伤变量急剧增大直至破裂。因此,提出了损伤阈值的概念,建议将损伤阈值0.2作为煤岩损伤破裂的预警值。研究结果将为煤岩动力灾害的发生机理、预警及防控提供理论支撑。 展开更多

关键词 巷道围岩冲击-瓦斯灾害 显微CT扫描 三维重构 数字岩心 非连续结构 三参量韦伯分布 损伤变量 损伤破裂模型

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GMS在沿黄水源地水资源勘察中的应用研究 被引量：3

14

作者 刘继朝 范乃英 《人民黄河》 CAS 北大核心 2008年第6期48-49,共2页

采用GMS系统中的T-PROGS地质转移概率统计模块,对沿黄水源地区域地层进行模拟,建立较真实的三维地层模型,实现水文地质结构模型和水文地质概念模型的有机结合。根据岩性对水文地质参数赋值的方法,在空间上较传统赋值方法更精细,也更符... 采用GMS系统中的T-PROGS地质转移概率统计模块,对沿黄水源地区域地层进行模拟,建立较真实的三维地层模型,实现水文地质结构模型和水文地质概念模型的有机结合。根据岩性对水文地质参数赋值的方法,在空间上较传统赋值方法更精细,也更符合客观实际。 展开更多

关键词 地下水模型系统 三维地层结构模型 岩性 水文地质参数

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鳄鱼上颚的形貌曲面拟合及其偏差分析 被引量：2

15

作者 周祖鹏 裴雨蒙 +3 位作者 Josep Fortuny Jordi Marcé Nogué 蒋开云 钟雪波 《沈阳工业大学学报》 CAS 北大核心 2021年第4期444-449,共6页

为了研究鳄鱼上颚的形貌特征对其结构特性的影响并将其应用于仿生设计,需对鳄鱼上颚的曲面进行提取并研究.运用逆向工程技术对鳄鱼头骨进行三维重构,并结合多项式拟合方法分别建立按照生物形貌特征划分的三个曲面的数学模型,将三个数学... 为了研究鳄鱼上颚的形貌特征对其结构特性的影响并将其应用于仿生设计,需对鳄鱼上颚的曲面进行提取并研究.运用逆向工程技术对鳄鱼头骨进行三维重构,并结合多项式拟合方法分别建立按照生物形貌特征划分的三个曲面的数学模型,将三个数学模型的数据进行合并后与生物模型进行偏差对比.结果表明,三个数学模型拟合方程拟合后的确定系数值均接近于1,且其标准偏差在可接受范围内.复杂生物曲面模型可转化为多个数学模型,再将多个数学模型的数据合并后转化为完整的模型,可为鳄鱼头骨的力学特性研究及工程仿生设计提供依据. 展开更多

关键词 鳄鱼 结构特性 曲面拟合 逆向工程技术 三维重构 数学模型 偏差分析 仿生设计

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