基于三維實(shí)體建模的集料形態(tài)學(xué)特征量化方法研究.pdf

1、近年來，瀝青混合料在道路建設(shè)中獲得了越來越廣泛的應(yīng)用。其中，集料的形態(tài)學(xué)特征對(duì)混合料細(xì)觀結(jié)構(gòu)的形成有著重要影響，因此，對(duì)瀝青混合料中集料的形態(tài)特征進(jìn)行量化與分析十分必要。本文從細(xì)觀角度出發(fā)，以集料的X-Ray CT掃描圖像為數(shù)據(jù)源，運(yùn)用計(jì)算機(jī)圖形圖像技術(shù)，建立集料顆粒的三維實(shí)體模型，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了集料的體積、方位角、過篩尺寸、球度和棱角性的虛擬測(cè)量，并對(duì)體積和過篩尺寸的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證，最后基于瀝青混合料X-Ray CT掃描圖像

2、，對(duì)混合料中集料顆粒的各類形態(tài)學(xué)特征進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)與分析。具體來說，主要工作分為以下四個(gè)方面:
　　(1)基于集料X-Ray CT掃描圖像，通過計(jì)算機(jī)圖形圖像技術(shù)，實(shí)現(xiàn)圖像中集料輪廓的檢測(cè)和二維實(shí)體建模，并結(jié)合集料顆粒與其輪廓間的映射關(guān)系建立集料的三維實(shí)體模型;
　　(2)基于集料三維實(shí)體模型，計(jì)算其體積，并編寫集料最小包圍盒搜索算法確定集料主軸，獲得集料的方位角;編寫控制平面搜索算法，確定集料過篩控制平面，并測(cè)量集料過篩尺寸。

3、經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，集料體積及過篩尺寸虛擬測(cè)量結(jié)果的平均誤差分別為1.2％和2.2％;
　　(3)基于集料最小包圍盒，獲得其最小包圍球，計(jì)算集料的體積等效球半徑與其最小包圍球的半徑比，作為集料球度的量化指標(biāo);編寫算法實(shí)現(xiàn)集料模型的三角面片離散化表示，計(jì)算相鄰三角面片法向量間的夾角，并以集料最小包圍球?yàn)閰⒄?，評(píng)價(jià)集料的棱角性。
　　(4)基于瀝青混合料的X-Ray CT掃描圖像，在完成混合料中粗集料三維重構(gòu)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了混合料中集料