| 砂土颗粒形状的傅里叶描述符自动生成 |
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| 引用本文： | 方浩,张巍,肖瑞,施斌,刘岩,赵春发. 砂土颗粒形状的傅里叶描述符自动生成[J]. 高校地质学报, 2018, 24(4): 604 |
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| 作者姓名： | 方浩 张巍 肖瑞 施斌 刘岩 赵春发 |
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| 作者单位： | 南京大学地球科学与工程学院;西南交通大学牵引动力国家重点实验室 |
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| 摘 要： | 颗粒形状是影响砂土密实度、力学与渗流等特性的主要因素之一。傅里叶描述法是一种有效表征颗粒形状的数学方法。基于傅里叶系数与颗粒平均半径定义傅里叶描述符Dn。采用傅里叶描述符D2，D3，D8以及D3与D8对数线性组合的简化算法可自动生成复杂的砂土颗粒形状。颗粒形状由傅里叶描述符Dn与相位角δn序列共同控制。分析了傅里叶描述符D2、D3、D8与颗粒几何参数间的相关性，结果表明，长宽比a与D2正相关，圆形度C 与D2，D8负相关，磨圆度R与D8强负相关，球形度S与D2，D3之间均呈现显著负相关，规则度Re与D8呈负相关性，且在D8=0时与D3之间呈强负相关性。以显微CT扫描南京粉砂断层序列二值图像中典型颗粒为样本，基于Pearson相关性准则，计算了重构颗粒与实际颗粒轮廓相似性，相关系数大于0.94，表明算法具有较高的表征精度。算法可用于二维数值模拟中实际砂土颗粒的批量自动生成。
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| 关 键 词： | 砂土 颗粒形状 傅里叶描述符 相位角 相似性分析 |
Automatic Fourier-descriptor-based Generation of Paticle Shape of Sandy Soil |
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| FANG Hao,ZHANG Wei,XIAO Rui,SHI Bin,LIU Yan,ZHAO Chunfa. Automatic Fourier-descriptor-based Generation of Paticle Shape of Sandy Soil[J]. Geological Journal of China Universities, 2018, 24(4): 604 |
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| Authors: | FANG Hao ZHANG Wei XIAO Rui SHI Bin LIU Yan ZHAO Chunfa |
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