基于X-CT技术的沁水盆地南部煤储层精细描述

基于X射线层析扫描(X-CT)技术,通过表征不同煤岩类型煤储层的孔-裂隙和矿物的发育特征,分析煤岩组构,建立煤岩体可视化与三维重构,对沁水盆地南部3号和15号煤层储层特征行了精细描述。结果表明:扫描CT数在不同煤岩类型的样品中呈现较大差异,孔裂隙及矿物发育呈现出较好的规律性;切片平均CT孔隙度及矿物含量均与切片平均CT数有良好相关性。对比这2个煤层的X-CT试验结果,发现3号煤层平均CT数小于15号煤层,说明3号煤层中无机组分含量较低,孔裂隙较为发育,而15号煤层中存在相对多的无机矿物质;3号煤层CT数的极差、标准差和变异系数均大于15号煤层,说明3号煤层的层内非均质性较15号煤层强。

计算机断层扫描技术(X-CT)在子仲姜盘制作工艺研究中的应用

子仲姜盘内现有12只圆雕水生动物不能从盘中拔出,但都能在原地作360°旋转,在青铜器制作技术上堪称一绝。为了揭示其独特的制作工艺,运用计算机断层扫描技术(X-CT)分析了子仲姜盘的圆雕水生动物、攀龙、虎足及附耳与盘体的连接方式和内部结构。结果显示:圆雕水生动物内部都相应地配有一个转轴与盘体铸接。轴分为两种结构:一种是带有柱帽的圆柱体转轴;另一种是下半部分圆柱体,中间设有直径较大的圆盘,上半部分是圆锥体的转轴,在水生动物脊背上设有与圆锥体相对应的卯口;攀龙与虎足都自带多个"铸接销",与盘体构成隐蔽、牢固的铸接结构;附耳实心,与盘体浑铸。通过对子仲姜盘的X-CT检测,充分揭示了中国古代工匠在继承先人高超的陶范技术基础上,又有创新性应用。其理念是在设计中以美观为前提,呈现复杂而和谐的外观,而在制作技术上则以实用、简便为主,体现了合理性与巧妙性。运用X-CT检测技术对子仲姜盘内部复杂结构的精确呈现,表明该技术在古代青铜器工艺研究中的广泛应用前景。

X-CT技术透视皿方罍制作工艺

为了更全面地探讨皿方罍的制作工艺,特别是从细认知商周时期青铜器工艺特征,本文应用X-CT无损检测方法,重点分析了罍盖钮内盲芯制作技术,罍身附件的连接结构,及加强筋设置特征。结果显示,根据功能不同,盲芯自带芯撑可分为承持芯撑和定位芯撑;耳、鋬、兽首等附件的铸接结构,根据实际用途的不同而有所差异;罍上多处设置了隐蔽的加强筋。在此研究的基础上,本文讨论了商周青铜器的盲芯技术、铸接技术及加强筋设置技术,认为商周青铜器的制作工艺技术表现出较为一致的技术特征,体现了古代青铜器制作技术传承的稳定性及技术发展的趋同性。

X-CT无损测试技术用于陶瓷涂层三维重构和孔隙率计算

陶瓷涂层对海工环境中的钢筋有着较好的保护作用。在碳钢表面喷涂磷酸盐陶瓷涂层,采用XRD和XRF对陶瓷涂层的物相组成进行分析。结果表明:实验用陶瓷的主要晶相成分为P2O5与SiO2。采用SEM对陶瓷的表面和截面形貌进行观察,发现陶瓷涂层内存在微裂纹,涂层的厚度约为349μm。采用X-CT测试可以得到陶瓷内部结构的高清图像,并利用Matlab和Mimics软件对高清图像进行三维重构。此外通过阈值分割技术,将CT图像内的孔与基体灰度值区分开来,并计算得到陶瓷涂层的孔隙率为14%,并采用压汞测试技术对测试结果进行验证。研究认为X-CT无损测试是一种建立陶瓷涂层内可视化孔结构分析的有效工具。

X-CT扫描成像技术在致密砂岩微观孔隙结构表征中的应用——以大安油田扶余油层为例

以松辽盆地南部大安油田扶余油层致密砂岩样品为研究对象,利用VGStudio MAX强大的CT数据分析功能结合Avizo软件先进的数学算法,建立了大安油田扶余油层致密砂岩多尺度三维数字岩心模型,该模型具有样品无损、结果直观、数据丰富等优势;同时结合环境描电镜(ESEM)、Maps图像拼接技术、铸体薄片、恒速压汞等油气分析测试方法对松辽盆地南部大安油田扶余油层微观孔隙特征进行了定量表征,为进一步开展大安油田扶余油层渗流机理的研究打下了基础。研究表明:微米尺度下,大安油田扶余油层储集空间类型以溶蚀型孔隙和微裂缝为主,不同孔渗的样品孔喉的形态和尺寸有所不同,孔喉形态多为球状和条带状,孔喉分布状态主要有连片状和孤立状两种;纳米尺度下,大安油田扶余油层储集空间类型以矿物颗粒内部或表面的溶蚀孔隙和微裂缝为主,纳米孔喉形态上多呈小球状、管状,微裂缝对纳米级孔隙有很好的沟通作用。喉道半径较窄是造成样品的实测渗透率较低的主要原因。

工业用X-CT检测技术

介绍了工业用X-CT检测技术的原理、特点、扫描方式、图象质量的影响因素以及适用范围。

X-CT扫描技术与贝克莱-列维尔特水驱油理论对比研究流体饱和度分布

应用X-CT扫描技术研究岩心中流体饱和度已经较为成熟,但是其与实测水驱油结果对比,目前还少有提到。主要通过自主研发的X射线扫描设备,进行室内水驱油实验,将X-CT扫描法得到水驱油过程岩心中油、水饱和度分布与油水计量法(JBN法)理论计算得到岩心中含水饱和度分布进行对比,了解到两种方法计算的含水饱和度分布基本一致,但是,X-CT扫描法的计算结果更能够准确描述岩心不同断面处含水饱和度分布的情况。基于此,首次提出了可通过对两种方法计算的含水饱和度曲线的对比分析,来检测JBN法得到的相渗曲线的正确性。

基于X-CT的泡沫混凝土孔隙结构与导热性能

为了研究不同密度泡沫混凝土的孔隙结构特征及其导热性能差异,使用X射线计算机断层成像技术(X-CT)对4种密度的泡沫混凝土试样进行扫描,实现了泡沫混凝土孔隙结构的三维重建.基于试样的孔隙特征及分布,利用Matlab软件随机生成代码建立了4种密度的泡沫混凝土模型,并在Comsol有限元软件中对其稳态传热进行了仿真模拟.结果表明:泡沫混凝土内部的孔径分布近似服从对数正态分布,随着密度的增大,试样的孔隙率和孔径随之减小,孔隙形状逐渐趋于球状;泡沫混凝土内部传热主要在水泥基体中进行,少部分热流会穿过小尺寸孔隙,而大尺寸孔隙增大了热流的传导路径,对泡沫混凝土的导热性能影响较大.

基于X-CT扫描的石油地质岩心储层渗透率估算

渗透率估算可以为石油地质岩心储层渗流能力分析提供数据支撑,为提高石油地质岩心储层的渗流能力,提出了基于X-CT扫描的石油地质岩心储层渗透率估算方法。根据油在两相共渗区的渗透率与水在两相共渗区的渗透率之比,引入Buckley-Leverett方程,计算岩心储层水驱油的分流率,利用X-CT扫描技术,扫描石油地质岩心的分布情况,计算出岩心储层含水饱和度。基于渗透区在井眼与地层之间出现的流体流动现象,计算出岩心储层中泥浆的体积模量和地层的剪切模量,利用斯通利波时差实测值与弹性斯通利波时差之间的差值,计算流体移动指数。根据等效孔隙度与流体移动指数之间的相关性和等效孔隙度与渗透率的相关性,估算出石油地质岩心储层的渗透率。实验结果表明该方法的估算精度可达到90%以上,对估算石油地质岩心储层渗透率具有重要意义。

X-CT与MRI的临床应用比较

X CT技术的临床应用已有二十余年的时间 ,特别是 1989年螺旋CT的产生在临床诊断方面有了一个大的飞跃 ,证明了它的优势。然而MRI技术的临床应用尚为时不长 ,通过近十年的实践 ,证明它的优点非常突出 ,具有自己独特优势 ,需进一步完善和开发 ,它是很有潜力和崭新的影像学诊断检查手段。

X－CT技术进展

Ｘ－ＣＴ技术进展唐鹫千Ｘ－ＣＴｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｐｒｏｇｒｅｓｓｉｏｎ￥ＴａｎｇＪｉｕｑｉａｎ自七十年代初Ｘ－ＣＴ研制成功以来，二十余年间这一影像技术设备一直处于不断改进、发展之中。这一进程可以粗略地分成下述三个阶段。七十年代，经历了基本结构从原始...

基于X射线CT技术快速检测不同含水率状态下的毛竹密度

密度是竹材材性的重要指标之一,与竹材诸多物理力学性质紧密相关,且测定结果因含水率状态不同而不同。基于X射线计算机断层扫描(X-CT)技术,比较了不同竹龄毛竹全干、气干、饱水状态下CT值的差异程度,除4年生和10年生毛竹CT值差异较大以外,其余竹龄CT值差异较小;分别在全干、气干、饱水状态下对所测定的CT值与相应状态下毛竹的密度进行拟合建模,同时还对不同含水率梯度状态下的CT值与密度进行拟合建模,进而系统分析了不同竹龄毛竹在单一含水率状态下和不同含水率梯度状态下CT值与密度之间的关系;对不同竹龄毛竹全干状态下相对竹青径向位置的CT值进行了拟合,依据CT值与密度之间的关系,解释说明了毛竹径向密度因竹龄不同所产生差异的原因。试验结果表明,毛竹全干、气干、饱水密度与相应的CT值之间均存在线性关系,且拟合斜率相近;在所选含水率梯度状态下毛竹密度与CT值之间存在线性关系,且密度与CT值关系受水分影响较小,回归方程为:D=0.001 H+1.003 2,R^2=0.968 3(D为密度,H为CT值),验证模型决定系数R^2=0.974 3;不同竹龄毛竹全干状态下竹青、竹黄处密度差异较小,而在竹肉处差异较大。这些结果为实现快速检测毛竹在不同含水率状态下的密度提供了技术支持和数据参考,同时X射线计算机断层扫描(X-CT)技术也为深入研究竹材材性和构造提供了一种切实可行的新途径。

基于X-CT的泡沫混凝土细观有限元模型及传热研究

以不同体积密度泡沫混凝土为研究对象,采用X射线断层扫描技术,三维重构得到泡沫混凝土的细观孔隙结构,结合有限元数值模拟,建立了泡沫混凝土的有限元网格化模型,通过数值模拟研究了其传热行为,预测其导热系数,并与传统模型进行了对比。结果表明:三维重构技术结合有限元数值模拟预测的导热系数与实测值高度一致,平均相对误差低至0.25%,较传统模型更精准。

带双质量飞轮的动力传动系统各种工况的仿真

节约实车试验和减少开发周期和成本的一个必不可少的工具是通过各种行驶条件下的仿真来确定双质量飞轮(DMF)的最优参数。另外,仿真还能确定应用于当前设计的新方法的效能。

养护温度对活性粉末混凝土孔结构的影响研究

研究了养护温度对活性粉末混凝土(RPC)的抗压强度及孔结构的影响。采用X射线计算机断层扫描技术(X-CT)和压汞法(MIP)对不同养护温度下RPC的孔结构进行了对比分析,并使用红外光谱(IR)与扫描电镜(SEM)分别对RPC的水化程度与微观形貌进行研究。结果表明,RPC的抗压强度随着养护温度的升高而先增大后减小,在250℃高温养护下达到最大值303.5 MPa。X-CT测量了孔半径6~220μm之间的孔洞,孔数主要分布在10~40μm的范围内。MIP测量的孔半径范围为0.003~60μm,浆体内孔体积主要分布在3~10 nm的范围内。两种测试方法均显示高温养护能细化孔隙,但X-CT能更精确地呈现样品中微米级别孔洞的孔体积和孔数分布。此外,IR分析表明RPC胶凝体系的水化程度随着养护温度的升高而提升。通过SEM观察,发现在高于250℃的养护温度下浆体孔洞内壁生成了针状硅酸钙。显然,高温养护能够提升水化程度,细化RPC的孔结构,改善微观结构,从而提高抗压强度,但养护温度高于250℃时抗压强度略有下降。

基于X射线计算机断层扫描技术的重组竹湿热耦合老化评估

为了预测重组竹制品在实际使用中的寿命,基于X射线计算机断层扫描技术(X-ray computed tomography technology,X-CT),采用标准BS EN 1087-1:1995作为重组竹湿热耦合老化条件,以其CT值和老化分析指标的数学模型评估重组竹湿热耦合老化后结构强度的损失。结果表明:重组竹老化后密度、内胶合强度和CT值均小于老化前,且老化前后差异显著。随老化时间增加,其密度、内胶合强度和CT值的损失均增加,且变化趋势基本一致,在1~2h阶段变化较大,在2.5~4.5h阶段变化较平缓,在老化4.5h时达到峰值;将CT值差值与密度差值拟合为线性模型,模型相关系数R^2=0.9270,验证模型R^2=0.9438。CT值差值与内胶合强度差值拟合为Allometric模型,模型相关系数R^2=0.9488,验证模型R^2=0.9439;竹材自身的植物学特征及重组竹压制工艺造成了试验数据离散及老化前后离散程度发生改变。可通过改善重组竹制备工艺提高其内部均匀性及降低老化前后离散程度变化,以提高模型预测精度。

隋唐鎏金铜释迦佛坐像铸造结构的检测分析

本文使用X-CT技术对隋唐时期鎏金铜释迦佛坐像的铸造结构进行无损分析检测,结果观测到隋唐时期的鎏金铜释迦佛坐像存在三种不同的铸造结构:头顶开孔式(陶范法)、全身插针式(失蜡法)、头部实心铸造。这一发现,对今后古代金铜佛像的结构研究,具有极其重要的意义。

论大禾人面纹方鼎的结构、工艺和风格

本文是对湖南省博物馆藏大禾人面纹方鼎的初步研究。首先对人面纹方鼎的器形及纹饰进行了介绍,其次,通过X射线照相技术以及X射线计算机断层扫描技术(X-CT技术)对方鼎的铸造工艺等信息进行了初步的讨论,确认人面纹方鼎为浑铸成型。此外,本文还对人面纹饰风格器物进行了讨论,试图对方鼎人面纹的内涵进行解读,分析指出人面纹方鼎属于商代南方青铜器类型器物。