一种基于数字图像建模的地聚物混凝土强度预测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于数字图像建模的地聚物混凝土强度预测方法，在Matlab软件中打开步骤一得到的试件表面原始图像，使用otus多阈值分割法，给定两个初始阈值T1、T2，将图像分为深色骨料、红色基质、浅色骨料三类，统计灰度级中每个像素在整幅图中的个数，计算每个像素在整幅图中的概率分布，对灰度级进行遍历搜索，不断进行计算类间方差的运算，直至找出最大间类方差对应的两个最佳阈值，完成对试件表面原始图像的阈值分割；预测不同骨料占比地聚物强度。通过数字图像建立反映试件表面实际情况的离散元模型预测地聚物混凝土强度。该方法减少了人力、物力、财力和时间的消耗，为制作高强度地聚物混凝土提供参考，是有理论价值和实践意义的工作。义的工作。义的工作。

【技术实现步骤摘要】
一种基于数字图像建模的地聚物混凝土强度预测方法


[0001]本专利技术涉及一种地聚物混凝土强度的预测方法，具体是一种基于数字图像建模的地聚物混凝土强度的预测方法。

技术介绍

[0002]抗压强度是衡量地质聚合物混凝土性能非常重要的指标。想要研究地聚物混凝土抗压强度，需要在地聚物混凝土试件进行标准养护后再做试验获取数据，虽然可以获得可靠的结果，但是这种方法的养护周期长，且需要投入大量的人力、物力和财力。因此，找到一种计算机的数值模拟方法取代部分试验内容，可以通过制备少部分地聚物混凝土来预测大量地聚物混凝土抗压强度，可以减少对人力、物力、财力和时间的消耗，且对于提高施工的进度和质量是非常有理论价值和工程实践意义的工作。
[0003]基于数值模拟技术的数字化设计方法已经在众多工程领域应用，传统的数值模拟技术精确性验证方法只能从宏观上验证数字试件受力与真实应力应变曲线的一致性，但对于目前的非均质模型，缺少能够真实反映试件表面细观局部的受力状况的模型。针对目前的离散元非均质模型缺乏局部受力状况，本专利技术提出一种基于数字图像建模的方法，建立能够反本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数字图像建模的地聚物混凝土强度预测方法，包括如下内容：步骤一：制备地聚物混凝土，使用数码相机获得试件表面原始图像；步骤二：在Matlab软件中打开步骤一得到的试件表面原始图像，使用otus多阈值分割法，给定两个初始阈值T1、T2，将图像分为深色骨料、红色基质、浅色骨料三类，统计灰度级中每个像素在整幅图中的个数，计算每个像素在整幅图中的概率分布，对灰度级进行遍历搜索，不断进行计算类间方差的运算，直至找出最大间类方差对应的两个最佳阈值，完成对试件表面原始图像的阈值分割；步骤三：在Matlab软件中读取阈值分割图像，得到一个以像素坐标为坐标系的灰度矩阵F(x,y)＝i，x，y分别代表像素点在整个图像的像素矩阵中的行号、列号，i代表该像素点处的灰度值；各像素点的灰度值代表地聚物混凝土不同成分，并对各灰度值进行分组，最后将像素坐标按比例转换为试块实际尺寸坐标，导出包含分组及坐标的数据文件；步骤四：在PFC2d中读取步骤三中得到的数据文件，根据实际尺寸坐标建立模型中的各颗粒，根据各像素点的灰度值分组，将颗粒进行分组，并赋予相应成分细观力学参数，建立反映试件真实结构的离散元模型，用得到的模型模拟单轴压缩试验，得到模拟的应力应变曲线；步骤五：对步骤一制备的地聚物混凝土进行单轴压缩试验，得到实际的应力应变曲线，与步骤四得到的模拟应力应变曲线对比，若实际的应力应变曲线与模拟应力应变曲线的峰值强度、峰值应变误差都在10％以内，则进行步骤六，否则回到步骤四，重新赋予各成分细观力学参数；步骤六：制备一块与步骤一骨料占比不同的地聚物混凝土，...

【专利技术属性】
技术研发人员：范立峰，丁昊，高经纬，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：