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一种基于曲面拟合优化的岩石表面侵蚀体积计算方法技术

技术编号:46446761 阅读:3 留言:0更新日期:2025-09-19 20:48
本发明专利技术提出了一种基于曲面拟合优化的岩石表面侵蚀体积计算方法,包括以下步骤:对岩石样品表面进行充分打磨抛光;利用激光共聚焦显微镜对所述岩石样品表面进行三维激光扫描,得到三维点云数据;在Matlab脚本中进行模型构建;确定侵蚀处理前岩石样品表面的基准面;将所述三维点云数据按初始分块尺寸进行网格划分,对每个分块执行二次多项式曲面拟合;计算并累加所有分块的凹陷体积,获得侵蚀前的总凹陷体积;按照上述步骤获得侵蚀后的总凹陷体积,计算侵蚀前后的总凹陷体积的差值,得出侵蚀体积。本发明专利技术解决了现有技术中跨尺度数据融合误差显著和影响体积计算可靠性的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及岩石表面侵蚀体积计算相关,特别是涉及一种基于曲面拟合优化的岩石表面侵蚀体积计算方法


技术介绍

1、在全球"双碳"战略驱动下,co2地质封存技术已成为实现碳中和目标的关键手段。然而,co2注入储层后引发的复杂水-岩-气相互作用会导致岩石矿物溶解再沉淀、孔隙结构重构及力学性能劣化,严重威胁封存体系完整性。例如,有实验证实co2饱和水可使砂岩弹性模量降低达30%,并诱发微裂隙网络扩展,地球化学模拟显示盖层矿物溶解可使渗透率增加2个数量级。这些物理化学演变亟需建立高精度岩石表面侵蚀量化评估方法。

2、近年研究虽揭示了曲面拟合技术在材料科学中的优势,但在岩石侵蚀量化领域仍存在以下技术缺口:现有曲面拟合算法未针对岩石表面多尺度形貌(毫米级至纳米级)进行优化,导致跨尺度数据融合误差显著。

3、现有技术中公开了公开号为cn 117969545b的中国专利—一种基于三维点云数据的岩石表面侵蚀体积计算方法,步骤为:对岩石样品表面进行抛光打磨,保证侵蚀处理前岩石表面各处粗糙度保持一致;对侵蚀前后的岩石表面分别进行三维激光扫描,获取岩石表面本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于曲面拟合优化的岩石表面侵蚀体积计算方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于曲面拟合优化的岩石表面侵蚀体积计算方法,其特征在于:在所述步骤S4中,对于侵蚀处理前的所述岩石样品表面采用三维点云数据中各点的Z坐标平均值作为基准面高度,从而确定侵蚀处理前所述岩石样品表面的基准面,其计算公式为:

3.根据权利要求1所述的一种基于曲面拟合优化的岩石表面侵蚀体积计算方法,其特征在于:在所述步骤S5中,所述初始分块尺寸为点云原始分辨率尺寸,所述二次多项式曲面拟合的模型采用标准化坐标形式,其通式为:

4.根据权利要求1所述的一种基于...

【技术特征摘要】

1.一种基于曲面拟合优化的岩石表面侵蚀体积计算方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于曲面拟合优化的岩石表面侵蚀体积计算方法,其特征在于:在所述步骤s4中,对于侵蚀处理前的所述岩石样品表面采用三维点云数据中各点的z坐标平均值作为基准面高度,从而确定侵蚀处理前所述岩石样品表面的基准面,其计算公式为:

3.根据权利要求1所述的一种基于曲面拟合优化的岩石表面侵蚀体积计算方法,其特征在于:在所述步骤s5中,所述初始分块尺寸为点云原始分辨率尺寸,所述二次多项式曲面拟合的模型采用标准化坐标形式,其通式为:

4.根据权利要求1所述的一种基于曲面拟合优化的岩石表面侵蚀体积计算方法,其特征在于:在所述步骤s5中,所述分块的拟合优度的计算公式如下:

5.根据权利要求4所述的一种基于曲面拟合优化的岩石表面侵蚀体积计算方法,其特征在于:为了消除量纲差异,确保拟合结果的稳定性,对每个所述分块的区域坐标进行标准化处理,其计算公式为:

6.根据权利要求5所述的一种基于曲面拟合优化的岩石表面侵蚀体积计算方法,其特征在于:通过所述二重积分计算分块内拟合曲面与基准面间的凹陷体积vblock,积分区域d为当前所述分块的实际物理范围,如,积分结果通过matlab的integra...

【专利技术属性】
技术研发人员:蒋长宝郑朝阳邓博知李琳吴家耀景晨李皓
申请(专利权)人:重庆大学
类型:发明
国别省市:

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