Granular element method for three‐dimensional discrete element calculations     

Keng‐Wit Lim  José E. Andrade 《国际地质力学数值与分析法杂志》2014,38(2):167-188

This paper endows the recently‐proposed granular element method (GEM) with the ability to perform 3D discrete element calculations. By using non‐uniform rational B‐Splines to accurately represent complex grain geometries, we proposed an alternative approach to clustering‐based and polyhedra‐based discrete element methods whereby the need for complicated and ad hoc approaches to construct 3D grain geometries is entirely bypassed. We demonstrate the ability of GEM in capturing arbitrary‐shaped 3D grains with great ease, flexibility, and without excessive geometric information. Furthermore, the applicability of GEM is enhanced by its tight integration with existing non‐uniform rational B‐Splines modeling tools and ability to provide a seamless transition from binary images of real grain shapes (e.g., from 3D X‐ray CT) to modeling and discrete mechanics computations.Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

Micromechanical approach to swelling behavior of capillary-porous media with coupled physics     

Mahdad Eghbalian  Mehdi Pouragha  Richard Wan 《国际地质力学数值与分析法杂志》2019,43(1):353-380

A detailed multiscale analysis is presented of the swelling phenomenon in unsaturated clay-rich materials in the linear regime through homogenization. Herein, the structural complexity of the material is formulated as a three-scale, triple porosity medium within which microstructural information is transmitted across the various scales, leading ultimately to an enriched stress-deformation relation at the macroscopic scale. As a side note, such derived relationship leads to a tensorial stress partitioning that is reminiscent of a Terzaghi-like effective stress measure. Otherwise, a major result that stands out from previous works is the explicit expression of swelling stress and capillary stress in terms of micromechanical interactions at the very fine scale down to the clay platelet level, along with capillary stress emerging due to interactions between fluid phases at the different scales, including surface tension, pore size, and morphology. More importantly, the swelling stress is correlated with the disjoining forces due to electrochemical effects of charged ions on clay minerals and van der Waals forces at the nanoscale. The resulting analytical expressions also elucidate the role of the various physics in the deformational behavior of clayey material. Finally, the capability of the proposed formulation in capturing salient behaviors of unsaturated expansive clays is illustrated through some numerical examples.  相似文献   

基于高斯混合模型的海冰图像非监督聚类分割研究     

兰志刚  靳卫卫  朱明亮  于新生  国建凤  周振涛  李凯宝 《海洋科学》2011,35(11):97-100

为了利用海冰图像识别技术获取海冰冰况信息, 探索了利用高斯混合模型进行海冰图像分割的技术途径, 描述了具体算法, 并利用高斯混合模型的最大期望值（EM）算法以及最小描述长度（MDL）准则对渤海海冰图像进行目标提取。研究结果表明, 该方法可以很好地实现海冰信息的有效提取和海冰图像的有效分割, 从而证明了建立在图像分割技术...  相似文献   

龙门山冲断带分段机理研究     

甯濛  刘殊  龚文平  魏一冰  纪璇 《地质论评》2015,61(6):1248-1256

前陆冲断带具有巨大的油气勘探潜力,构造分段性控制油气分布。龙门山冲断带构造分段特征明显,但对分段性的形成机理缺乏深入研究。总结前人砂箱模拟实验成果认为:盆地基底差异和推覆带附近刚性体分布的差异,是造成冲断带构造分段的主要原因。龙门山前川西古拗拉谷的发现,为盆地基底存在差异提供了有利证据,古拗拉谷两侧发育大邑古隆起、江油——老关庙古隆起,在后期逆冲推覆过程中形成阻挡。通过对龙门山推覆带基底特征和刚性地体进行分析,结合前人模拟实验结果,明确提出龙门山冲断带构造分段机理:龙门山北段构造的形成是以碧口地块为动力,龙门山初始裂谷边缘古隆起形成阻挡,在古隆起上方形成冲断带;中段以彭灌杂岩体[彭县——灌县(都江堰)杂岩体]传递动力,在川西古拗拉谷坳陷部位,刚性体挤入盆地内部,印支期——喜马拉雅期,古坳陷部位继承性地发展为川西前陆盆地;南段以宝兴杂岩体传递动力,在大邑古隆起上方形成冲断带。  相似文献   

中国近海新生代盆地构造差异性演化及油气勘探方向   总被引：2，自引：0，他引：2  

朱伟林  吴景富  张功成  任建业  赵志刚  吴克强  钟锴  刘世翔 《地学前缘》2015,22(1):88-101

中国近海处于欧亚、印度-澳大利亚及太平洋三大板块的交汇地带,其盆地形成与演化受控于洋、陆板块的相互作用,区域构造背景对盆地形成和演化起到了重要的作用,并由此导致了中国近海盆地显著的分段性和差异性演化特征。渤海海域、北黄海至南黄海盆地属于陆内裂陷型盆地;东海海域为活动大陆边缘弧后裂陷型盆地;珠江口盆地和琼东南盆地为被动大陆边缘型盆地;莺歌海海域为转换大陆边缘型盆地。受此影响,油气分布有明显的分段分区性,渤海—南黄海陆内盆地以成油为主,东海弧后盆地以成气为主,南海北部大陆边缘北部成油、南部成气,莺歌海转换盆地以成气为主。中国近海未来的找油领域主要在渤海、珠江口盆地北部和北部湾盆地;找气领域主要在东海盆地、南海北部深水区和莺歌海盆地6大领域。  相似文献   

内蒙古二连盆地砂岩型铀矿目的层赛汉组分段与铀矿化   总被引：2，自引：1，他引：1  

聂逢君  李满根  严兆彬  夏菲  张成勇  杨建新  康世虎  申科峰 《地质通报》2015,34(10):1952-1963

近年在内蒙古二连盆地赛汉组中找到了可观的砂岩型铀矿资源。关于早白垩世赛汉组的分段没有统一的认识,严重影响了铀矿勘查工作的布置。利用石油、煤炭和核工业部门勘查钻孔岩性、测井曲线、综合编录、地震剖面等资料,结合古气候-颜色变化、沉积序列变化反映的沉积环境,将赛汉组划分为4段。赛汉组一段,主要为一套冲积扇(或扇三角洲)环境下的杂色粗碎屑岩组合。二段为一套凹陷中心灰色、黑色湖沼环境下的泥岩夹褐煤层,凹陷边缘为杂色扇三角洲粗碎屑岩,总体以黑色岩系组合为特征。三段为一套灰色、深灰色含砾粗砂岩、砂岩,侧向联通性较好的灰色岩系组合,形成于辫状河环境。四段为一套红色、黄色泥岩与砂岩互层的红色岩系或组合,沉积于曲流河环境。二连盆地马尼特坳陷中砂岩型铀矿形成于三段中,为侧向氧化成矿作用所致;而乌兰察布坳陷铀矿化定位于四段中,为垂向潜水氧化成矿作用所造成,一段和二段目前还没有找到有价值的铀矿化。  相似文献   

基于遥感影像的城市用地变化监测方法研究     

刘丹丹  常慧娟  刘发明 《测绘与空间地理信息》2015,(10):101-103

利用遥感技术进行动态变化监测是地理国情监测的重点研究内容之一,动态监测技术方法较多,笔者在对已有方法探讨的基础上,基于World View-2及资源三号遥感影像,提出了一种城市用地变化信息检测的多波段主成分分析方法。该方法通过线性变换生成互不相关的波段组合,对多波段主成分分析后的影像采用直方图统计法进行阈值分割,再经过滤波处理,去除干扰信息。研究结果表明,采用该方法提取两期遥感影像上的变化信息,可以实现动态变化监测。  相似文献   

改进的模糊聚类遥感影像分割     

高国勇 《测绘与空间地理信息》2015,(6):98-100

聚类是数据挖掘的重要分支之一,引入模糊理论的模糊聚类分析为显示数据提供了模糊处理能力,在许多领域被广泛应用。本文应用考虑邻域关系的约束模糊C均值(Fuzzy C-Means with Constrains,FCM_S)算法,将邻域像素引入到目标函数中,进而有效地利用邻域像素信息,提高分割精度。本文应用FCM_S算法对模拟彩色纹理图像进行分割,计算其混淆矩阵,定性定量地与FCM算法进行对比分析,证明了该算法的鲁棒性。  相似文献   

面向地学应用的遥感影像分割评价     

张仙  明冬萍 《测绘学报》2015,(Z1):108-116

影像分割是面向地理对象影像分析(GEOBIA)中的一个关键环节。分割评价有助于为影像选择合适的分割方法和最佳分割尺度。本文提出一种以遥感地学应用面向的对象为依据的分割方法分类及评价体系。首先将影像分割方法分为面向局部特征监测的典型目标识别和面向全局特征监测的面向GEOBIA的分割方法两组,进而针对这两组分割方法提出了两套分割评价测度指标及相应的综合评价方法。在面向典型目标识别的分割方法评价中,使用区域内部非均质度、区域间灰度对比度、区域间散度对比度、边界点梯度和单位像素运行时间作为评价测度,并针对由于评价测度间的相关性而无法直接确定各测度权重分配的问题,提出利用熵权法为各个评价测度分配权重以获得综合评价结果的分割评价方法,该评价方法可用于选择合适的分割方法。用于面向GOEBIA的分割方法中使用分割区域内均质性和区域间异质性作为评价测度,这种评价方法适用于选择最优分割尺度参数。本文通过定量试验论证了这两种评价方法的有效性,试验结果表明其在遥感应用中具有实际意义。最后本文分析了影像分割评价方法的不足及未来的发展方向。  相似文献   

基于时间序列统计特性的森林变化监测   总被引：1，自引：0，他引：1  

黄春波  佃袁勇  周志翔  王娣  陈瑞冬 《遥感学报》2015,19(4):657-668

森林动态变化分析对揭示生态系统环境变化及植被恢复和布局重建等具有重要意义,时间序列的遥感数据为森林监测提供了基础数据。本文根据森林植被的统计学特性,在暗目标法的基础上,利用归一化植被指数NDVI实现森林样本自动选择;并融合NDVI构建了新的综合森林特征指数(Integrated Forest Z-Score,IFZ);以时间序列的IFZ分析森林动态信息,实现森林变化动态监测。以三峡大坝及周边区域森林为研究区,利用2001年至2012年每年生长季节(5月—10月)的Landsat TM影像检验本文算法。基于2002年、2006年和2010年三期7月—9月的Quick Bird影像的精度分析结果发现:研究区森林变化检测的总体精度可达96.53%,Kappa系数为0.9512。在添加NDVI指数后构建的IFZ提高了总体监测精度。其中,毁林类别的检测精度提高显著,漏检率和误检率分别为2.74%和3.64%;干扰后重建的森林类别的检测精度有一定提高,其漏检率和误检率分别为10.79%和10.51%。研究结果表明,改进暗目标法能提高森林样本的选样效率,添加NDVI的IFZ能提高森林动态变化的识别度。此外,本算法不仅能定性识别森林变化,而且能定量提供森林干扰发生时间和干扰强度。  相似文献