粗集料表面纹理曲线图形分形维数MATLAB算法研究

对粗集料表面纹理曲线采用MATLAB平台编程计算备轮廓线的分形维数，根据实测结果确认采用计盒维数法可靠并可行。粗集料表面纹理维数越大，则粗糙程度越复杂，因此为面层石料的优选提供了新的方法和指标。     

粗集料纹理对钢渣多孔沥青混合料的路用性能影响研究

为了研究粗集料表面纹理对钢渣多孔沥青混合料路用性能的影响,采用洛杉矶磨耗机对钢渣粗集料进行磨耗作用(0、500、1 500次),以生产不同表面粗糙度的集料,通过配合比设计制备了3种多孔沥青混合料,并分别对其进行了高温稳定性、低温抗裂性、渗水性、水稳定性、抗滑性以及抗松散性等性能测试研究。结果表明,集料表面纹理对多孔沥青混合料的相关路用性能影响显著,其高温稳定性、低温抗裂性、抗滑性和抗松散性均表现良好,满足规范要求,且各性能指标均随着集料表面粗糙度的降低而下降,当粗糙度下降44.1%时,高温抗车辙性能和抗滑性能指标分别降低了19.25%和12%。多孔沥青混合料在保持良好渗水性的同时,受粗集料表面纹理粗糙度的影响较小,粗糙的表面纹理可有效减轻集料之间的滑动。选择具有足够表面纹理粗糙度的集料将是确保多孔沥青混合料具有所需性能的有效解决方案,建议在混合料中使用表面粗糙的集料。     

粗集料表面纹理的分形评定及沥青混合料性能试验

采用激光轮廓仪测量了7种不同粗集料的表面纹理曲线,应用结构函数法分析了粗集料表面纹理的分形特性,采用特征粗糙度综合表征了粗集料表面纹理的粗糙度、形状和坡度特性,并考察了特征粗糙度对沥青混合料性能的影响。分析结果表明:粗集料表面纹理在一定范围内具有分形特性,其特征粗糙度与沥青混合料动稳定度和冻融劈裂强度比具有显著的线性相关性;随粗集料表面纹理特征粗糙度的增加,沥青混合料高温抗变形能力、抗水损害能力和低温抗裂性能逐渐增强。     

基于几何形态学影响的集料建模及评价方法

目前流行的数字集料建模技术效率和质量低,参数不可控且不能兼顾集料的形状、棱角、纹理等多个几何形态参数,导致难以有效在细观层面研究集料几何形态参数对颗粒复合材料综合性能的影响. 针对上述问题,首先,研究了单一集料几何形态特征评价,并给出一种评价集料表面微观纹理和集料系统的数学方法;其次,基于3D Max提出一种新颖的单一集料数字模型设计技术,创建了带有不规则形状、无序棱角和精细表面纹理的集料数字模型;最后,基于PFC 3D并采用“颗粒替换法”创建颗粒复合材料数字模型,进而分析了实物模型和数字模型空隙率差异,并给出解决空隙率差异的数学方法. 在此基础上,通过单轴压缩试验研究了集料几何学特性对颗粒复合材料峰值抗压强度的影响. 研究结果表明:1） 给出的集料纹理评价数学方法能量化集料微观结构,而集料系统评价数学模型拓展了集料几何形态学评价指标;2） 颗粒复合材料实物模型和数字模型空隙率存在较大差异;3） 集料的几何学特征能提高集料之间的咬合互锁效应,用不规则颗粒替换粒径 ≥ 2.36 mm的球形颗粒可使复合材料的峰值抗压强度提高20.7%.      

集料类型对砂粒式沥青混合料微观形貌的影响

为评价集料类型对细集料沥青混合料微观形貌的影响，采用三维景深显微镜和扫描电子显微镜深入研究了当集料选用石灰石、辉绿岩或钢渣时细集料沥青混合料的微观形貌。宏观上看，石灰石和辉绿岩砂粒式混合料表面较为光滑，钢渣砂粒式混合料表面较为粗糙，表面颜色差异较为明显。结果表明：石灰石砂粒式沥青混合料表面集料沙化，集料裸露，由黏附失效和黏聚失效共同主导；辉绿岩砂粒式沥青混合料表面褶皱，沥青和集料相间分布，黏聚失效占主导；钢渣砂粒式沥青混合料表面反光区域较多，为钢渣切割面，少量区域存在空隙，黏附失效占主导。三维景深结果与扫描电镜结果很好地吻合，因此，利用三维景深和扫描电子显微镜均可很好地评价砂粒式沥青混合料的微观形貌，特别是微区失效特性。     

沥青路面粗集料微观纹理评价方法研究

选取5种不同材质石料,借助自主开发的激光纹理仪,测量集料微观纹理曲线;运用分形分维理论中的盒子计数法,通过MATLAB编程实现对不同粗集料分维数的快速计算。研究表明:该评价方法可以准确的评价粗集料的微观纹理,进而为抗滑层路面选材提供更为丰富的手段和科学依据。     

沥青路面失稳型车辙分析与防治

1失稳型车辙原因分析与防治 (1)内摩擦角的影响因素 ①集料的颗粒形状和表面纹理 沥青混合料的内摩擦角是由于集料与集料之间的嵌挤作用产生的.因此,集料颗粒形状接近立方体、多棱角、破碎、常会产生较大的内摩擦角.集料表面纹理的构造深度利集料种类,对混合料的内摩擦角也有显著影响.表面粗糙、构造深度大的集料具有较大的内摩擦角.     

基于CT图像的集料三维棱角性计算方法

为了提高集料棱角性评价的准确性,提出了集料三维棱角性计算方法;基于CT技术和三维重建技术,对集料的CT图像进行增强和锐化滤镜处理,以突显沥青混合料中的集料;对增强后的CT图像进行灰度阈值计算与灰度划分,采用MIMICS重构了马歇尔试件中集料的三维模型;提出了集料粗糙度与球形度的评价指标,依据集料三维模型评价了集料棱角性,并分析了三维模型重建的影响因素。计算结果表明:在AC-16马歇尔试件中,集料、沥青和孔隙的灰度分别为101.32~170.14、4.32~101.32和0~4.32,因此,采用图像增强和锐化滤镜处理可以突显CT图像中的集料,增强集料三维重建的准确性;采用2pixels×2pixels、3pixels×3pixels锐化滤镜计算球形度标准差为0.000 7,而采用5pixels×5pixels、6pixels×6pixels、7pixels×7pixels锐化滤镜计算得到的球形度标准差为0.042 3,因此,应当采用2pixels×2pixels或3pixels×3pixels锐化滤镜处理CT图像,以确保球形度计算结果波动小;采用50、70个·mm~(-3)采样点密度计算粗糙度的标准差为0.001 6,而采用5、15、25个·mm~(-3)采样点密度计算粗糙度的标准差为0.034 9,因此,应当采用50~70个·mm~(-3)采样点密度来保证集料三维模型精确地反映集料的真实状态;采用5个CT截面图像计算的二维球形度和粗糙度的标准差为0.012 1~0.048 2,存在较大变异性和偏差,而采用基于三维集料模型的粗糙度计算方法得到集料1~5的粗糙度分别为0.991 2、1.032 1、0.974 2、1.075 1、1.043 2,集料1~5的平均二维粗糙度分别为0.994 1、1.023 9、0.988 3、1.097 5、1.060 8,两者基本一致。可见,基于三维集料模型的粗糙度和球形度计算方法充分考虑了集料的棱角性,计算结果不受CT截面的影响,计算结果不存在变异和偏差。     

岩石表面轮廓线坐标数据分形维数算法探讨

对岩石表面轮廓线对应的原始数据采用多种分维计算方法进行分析,并利用MATLAB平台编程计算各类岩石表面轮廓线坐标数据的分形维数,结果表明采用计盒维数法可靠可行。岩石表面纹理维数越大则粗糙程度越复杂,据此可为路面层石料的优选提供新的方法和指标。     

用离散元方法研究颗粒外形对摩擦机理的影响

为了揭示颗粒外形对无粘性散体摩擦机理的影响,将无粘性颗粒材料之间的摩擦作用分解为颗粒间宏观咬合和微观咬合摩擦,运用不规则外形颗粒离散元建模方法,进行撞击模拟和自然安息角模拟,研究颗粒外形对微观咬合摩擦和宏观咬合作用的影响.数值计算结果表明,不规则外形颗粒集料摩擦因数近似为接触面摩擦因数的2倍,椭球体集料摩擦因数与接触面摩擦因数近似相等;颗粒外形不同使得颗粒运动状态呈现出滑动或滚动特征,并影响其宏观咬合特性及颗粒集料的摩擦性能.     

沥青路面SAC矿料级配设计与路用性能试验方案

SAC面层结构可同时兼顾沥青路面水稳定性能与抗滑性能。鉴于此,阐述了SAC路面结构的设计原则,探讨了SAC矿料级配路用性能试验的内容与方法,可为相关施工提供参考。     

低噪音高抗滑露石水泥砼路面技术

针对露石水泥砼路面的抗滑性能进行研究.采用室内试验:对3种不同级配的粗集料,每种级配又分别采用3种不同的砂率进行试配成型并进行表面露石工艺处理,在考虑水泥砼和易性及强度的同时综合露石水泥砼成型块表面的抗滑性能,确定露石水泥砼施工工艺的最优粗集料级配和砂率.结果表明,集料的合理级配对露石水泥工艺处理的路表粗糙均匀程度和路表的抗滑性能有着积极意义,露石水泥砼路面具有良好的路用性能.     

低噪音高抗滑露石水泥砼路面技术

针对露石水泥砼路面的抗滑性能进行研究.采用室内试验:对3种不同级配的粗集料,每种级配又分别采用3种不同的砂率进行试配成型并进行表面露石工艺处理,在考虑水泥砼和易性及强度的同时综合露石水泥砼成型块表面的抗滑性能,确定露石水泥砼施工工艺的最优粗集料级配和砂率.结果表明,集料的合理级配对露石水泥工艺处理的路表粗糙均匀程度和路表的抗滑性能有着积极意义,露石水泥砼路面具有良好的路用性能.     

沥青混合料对路面平整度的影响

分析沥青混合料的配合比、拌合不均匀、集料级配不良及沥青含量对平整度的影响,详细论述路面平整度对沥青混合料中沥青、粗（细）集料、矿粉、材料离析、含水率的各项要求,从而为改善、提高路面平整度提供相应控制措施。     

基于帧缓存的多角度影像精细纹理映射方法

三维建筑物模型纹理映射方法通常针对单独平面选取单一影像投影,然而单张关联影像通常存在部分遮挡问题,影响纹理映射质量. 为此,本文提出一种基于帧缓存纹理绘制技术的多角度影像精准纹理映射方法. 首先将单体化精细建筑模型和倾斜摄影测量解决方案生成的三角网模型配准,再根据建筑模型空间特征进行纹理绘制基元提取;然后根据纹理绘制基元对三角网模型生成虚拟渲染相机,利用帧缓存纹理绘制方法,获取帧缓存对象并提取纹理,最后通过纹理绘制基元映射到精细建筑物模型表面,实现三角网模型到精细单体化建筑模型的自动纹理映射. 利用倾斜摄影测量数据进行实验,实验结果表明,相比传统方法,本文方法减少了14%以上的不良纹理比率,纹理空间压缩率达到14.21%,且具有更精确的纹理映射效果,能满足精细建筑模型的纹理重建需求.      

贝雷法中粗集料含量对薄层沥青混凝土抗滑性能的影响

采用AC-10沥青混合料制作车辙板,进行室内抗滑性能试验,研究贝雷法中粗集料含量CA比对沥青路面抗滑性的影响.采用路面构造深度和路面摩擦系数这两个技术指标来评价沥青混凝土的抗滑性能,探讨随着CA比的增大,路面构造深度和路面摩擦系数的变化.     

基于NURBS的船体曲面自适应三角网格剖分

针对面向曲面的三维船体性能计算和真实感图形显示问题,应用NURBS曲线、曲面理论,提出一种新颖的船体NURBS曲面三角形网格自动生成算法,运用四角编码方法和改进的曲面片平坦性检验方法,保证在递归分割船体NURBS曲面时,能够快速有效地分割出四边形网格,在曲面片的高度方向和边界处同时满足给定的精度要求,在此基础上,应用割角剖分算法将一个四边形网格剖分成两个或多个三角形网格。应用结果表明,应用该算法生成的三角形平面片能够较好地逼近船体曲面,避免出现网格间的裂缝,与二叉树、四叉树方法相比,四角编码方法明显节省了时间和空间,提高了算法效率。