基于数字图像的砂岩切削破坏分形研究

针对岩石切削破碎问题,选用砂岩开展大比尺切削模型试验,利用高倍数码照相机拍摄切削碎块信息,通过图像分析技术结合分形理论对切削碎块块度分布特征进行统计分析,研究切削角度及切削深度对切削碎块分形的影响。研究结果表明,砂岩切削碎块具有明显的分形特征,利用周长-面积关系法计算时,试验碎块分形维数集中在1.07~1.25;分形维数与切削深度呈线性关系,且随切削深度的增加而减小,与切削角度可用二次函数进行拟合,但随着切削深度的增加,拟合函数二次项系数增大,且在一定切削深度时由负值变为正值。