【英文题名】
Fractal Approach on Pore Structure of Rock and Soil Porous Media and Its Applications
【作者】
陶高梁 ;
【导师】
张季如 ;
【学位授予单位】
武汉理工大学 ;
【学科专业名称】
结构工程
【学位年度】
2010
【论文级别】
博士
【网络出版投稿人】
武汉理工大学
【网络出版投稿时间】
2011-04-25
【基金】
高等学校博士学科点专项科研;国家自然科学;
【关键词】
岩土多孔介质 ;
分形 ;
孔隙 ;
孔隙率模型 ;
固结变形 ;
土-水特征曲线模型 ;
黏聚力 ;
【英文关键词】
rock and soil porous media ;
fractal ;
pore ;
porosity model ;
consolidation deformation ;
model for soil water retention curve ;
soil cohesion ;
【中文摘要】
岩土多孔介质作为一种特殊的工程材料,其工程性质具有复杂性和变化性,而这种复杂性和变化性主要受其微观或细观结构的控制,因而对其微观结构进行研究具有极其重要的意义。岩土多孔介质微观孔隙和颗粒的大小和形状相异,表现出“无序”的特征。大量研究表明它们表现出分形特性,因而分形理论成为岩土介质微观、细观特性研究的有效手段。基于分形理论,本文对岩土介质孔隙结构展开研究工作,目的旨在推动岩土多孔介质的微观结构研究。
论文首先对岩土多孔介质的分形模型进行深入研究,提出了两大类模型。这两类分形模型能将国内外模型统一起来,从而形成了两类统一的模型,有效避免了分形模型的错用。
论文对岩土多孔介质的分形维数进行了系统的归类与定义,并研究它们之间的关系。建立了二维和三维空间分维数之间的联系,从而可以通过二维数字图像技术估算岩土多孔介质在三维空间的分维数。证明了颗粒原状面积(体积)分布分维数与孔隙原状面积(体积)分布分维数在有限尺度范围内能同时存在,并给出了两者之间的关系式。黏性土的微观结构实验数据表明：通过此关系式可有效估算孔隙原状面积分布分维数。建立了土壤黏粒含量与其颗粒质量～粒径分布分维数的关系,大量的实验数据证明了...
【英文摘要】
As special engineering materials, rock and soil porous media show complicated and diverse engineering properties, which are controlled by their microstructures (or mesostructures), so it is very important to make deep research on their microstructures. The grains and pores in rock and soil porous media vary in shape and size, displaying disordered properties. However, in many other studies it has been shown that they are fractals. Consequently, the fractal theory has become accepted as a valid means to stud...
【更新日期】
2011-06-17
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