求解圆盘和椭圆盘模拟自然出露裂隙面表征精度的方法技术

本发明专利技术涉及岩体离散裂隙网络领域，具体涉及求解圆盘和椭圆盘模拟自然出露裂隙面表征精度的方法。包括以下步骤：(1)拟合新的裂隙平面；(2)获取平面P的面积和中心点坐标；(3)构建坐标点生成区域U；(4)求解圆盘模拟裂隙平面P的表征精度；(5)求解椭圆盘模拟裂隙平面P的表征精度。本发明专利技术可以求解圆盘和椭圆盘模型模拟自然出露裂隙面的表征精度，并基于此选择表征模型。

The method of solving the representation accuracy of natural exposed fracture surface simulated by disk and ellipse disk

【技术实现步骤摘要】
求解圆盘和椭圆盘模拟自然出露裂隙面表征精度的方法
本专利技术涉及岩体离散裂隙网络领域，具体涉及一种定量估计圆盘和椭圆盘模型模拟自然出露裂隙面表征精度的方法。
技术介绍
岩体是由岩石和结构面组成的，结构面是指具有极低的或没有抗拉强度的不连续面，包括裂隙、节理、断层等。结构面的形状、大小、密度等几何特征对岩体的变形、强度、渗透性等都有极其重要的影响。在自然界中，裂隙面都埋藏在岩体内，很难测得所有裂隙的几何特征，因此目前应用较为广泛的方法是：通过沿采样线的一维测量和二维的自然露头推测裂隙的三维特征，从而构建三维离散裂隙网络模型。构建三维裂隙网络模型的首要步骤是假设裂隙面为一定的形状，有圆形、类平行四边形、多边形、类椭圆形等。为了计算的方便，圆盘模型得到了广泛应用，然而存在岩体内的裂隙并不都是等维的，且裂隙在形成不受限制时多数为椭圆形；受到限制或被截断时则为矩形或类平行四边形。上述两种情况均为理想状态，而裂隙面的形成往往受到多方面因素的影响，因此裂隙面的形态通常呈现不规则多边形状，那么圆盘型模拟裂隙的适用性就会降低。而模拟裂隙面的形状与真实岩体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种求解圆盘和椭圆盘模拟自然出露裂隙面表征精度的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)拟合新的裂隙平面/n通过摄影或测量获取裂隙面顶点坐标，在此基础上，利用最小二乘法拟合出新的裂隙平面P，呈现不规则的多边形状，并将裂隙平面的各顶点坐标写入到矩阵H；/n(2)获取平面P的面积和中心点坐标/n求解裂隙平面P的面积S和中心点坐标，并将裂隙平面P进行坐标平移，使得P的中心点与坐标原点重合；/n(3)构建坐标点生成区域U/n构建一个坐标点生成区域U，要保证U覆盖整个裂隙多边形平面，采用边界极值±1的方法，即/n

【技术特征摘要】
1.一种求解圆盘和椭圆盘模拟自然出露裂隙面表征精度的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)拟合新的裂隙平面
通过摄影或测量获取裂隙面顶点坐标，在此基础上，利用最小二乘法拟合出新的裂隙平面P，呈现不规则的多边形状，并将裂隙平面的各顶点坐标写入到矩阵H；
(2)获取平面P的面积和中心点坐标
求解裂隙平面P的面积S和中心点坐标，并将裂隙平面P进行坐标平移，使得P的中心点与坐标原点重合；
(3)构建坐标点生成区域U
构建一个坐标点生成区域U，要保证U覆盖整个裂隙多边形平面，采用边界极值±1的方法，即



式中：xmax,xmin,ymax,ymin为U的边界值，x1,x2…xi为裂隙平面P各顶点的x轴坐标值，y1,y2…yi为裂隙平面P各顶点的y轴坐标值，i为裂隙平面P的顶点个数；故U的面积表示为：
AU＝(xmax-xmin)·(ymax-ymin)
并在区域U内随机生成N个坐标数值点；
(4)求解圆盘模拟裂隙平面P的表征精度
由裂隙平面P的面积求得圆盘的方程式，统计出N个坐标点中有多少个坐标点既位于多边形内又位于圆盘内，通过以下公式估算出圆盘与多边形裂隙的重叠面积：

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【专利技术属性】
技术研发人员：郑俊，郭吉超，吕庆，王炯超，孙红月，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33