摘要
综合数字图像处理理论、几何矢量转换技术与有限元网格自动生成原理,提出了岩土工程材料的数字图像有限元分析方法。以岩土工程材料的图像为研究对象,先采用数字图像算法获得材料的真实细观结构;然后,通过几何矢量转换技术将二元图像的细观结构转化为矢量化的细观结构;在矢量化细观结构的基础上,再利用网格自动生成技术生成材料细观结构的有限元网格;最后,采用传统的有限元计算理论,对细观结构中的不同材料赋予相应的材料参数,从而实现了岩土工程材料的非均质力学分析,真实地反映了岩土工程材料的力学性能。以花岗岩为例,详细阐明了实现数字图像数值分析方法的整个过程。Brazilian试验的数值模拟表明,材料的细观结构对Brazilian圆盘中轴线上拉应力的分布有着明显的影响,数字图像数值分析方法可真实地实现材料的非均质研究。
This paper presents an innovative digital image processing method based on a method to examine the mechanical responses of geomaterials by taking into account the actual material inhomogeneity. The proposed method incorporates the digital image processing procedures,geometry vectorization algorithms and automatic finite element mesh generation techniques into the conventional finite element methods. Using a granitic rock as an example, the paper illustrates the innovative numerical method for mechanical analyses of rock materials. Numerical results presented in the paper show that this method can be used to calculate the mechanical responses of inhomogeneous geomaterials with high efficiency and accuracy.
出处
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2004年第6期889-897,共9页
Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering
基金
特别行政区政府研究基金委员会(CA99100
EG01
HKU7029102E)
香港赛马会慈善基金资助项目
