一种基于CT扫描的煤岩逆向化建模力学参数确定方法

摘要

本发明公开了一种基于CT扫描的煤岩逆向化建模力学参数确定方法，运用游标卡尺及电子称测出煤岩试件的基本尺寸a及煤岩试件质量m并求出煤岩试件体积V，利用公式V＝a³、计算出煤岩试件密度，采用超声波探伤仪探测出穿过煤岩试件横波和纵波用时t_s、t_p，并利用公式求出煤岩试件弹性模量E，CT扫描系统扫描煤岩试件得出二维灰度图像，运用三维重建软件对煤岩试件内部不同矿物成份的材料进行分组以及统计不同组份材料体积Vi，得出多个煤岩试件基本参数后，运用公式Mi＝m_i1+m_i2+……+mj＝ρ_i1V_i1+ρ_i2V_i2+……+ρ_ijV得出不同组份材料密度ρ_ij，最终运用公式得出不同组份材料的弹性模量E_i，达到为基于CT扫描的逆向化三维重构煤岩试件提供精确计算参数的目的。

主权项

一种基于CT扫描的煤岩逆向化建模力学参数确定方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)运用游标卡尺及电子称测出煤岩试件的基本尺寸a、煤岩试件质量m并求出煤岩试件体积V，结合基本的计算公V＝a³、计算得出煤岩试件的密度ρ。(2)采用超声波探伤仪，对煤岩试件进行超声波实验，分别以横波、纵波穿过煤岩试件。记录下横波及纵波穿过煤岩试件的时间，时间分别为：t_s、t_p，并计算出横波及纵波波速为$v_s=\frac{a}{t_s},v_p=\frac{a}{t_p},$利用公式$E=\rho \frac{{v_s}^2({{3v}_p}^2-{{4v}_s}^2)}{{v_p}^2-{v_s}^2}$得出煤岩试件弹性模量E。(3)利用CT扫描系统扫描煤岩试件得出二维灰度图像，运用三维重建软件利用二维灰度图像构建三维重建模型，对三维重建模型内部不同矿物成份的材料进行分组以及统计不同组份材料体积Vi。(4)结合煤岩试件质量m、不同组份材料体积Vi及煤岩试件弹性模量E，首先运用公式Mi＝m_i1+m_i2+……+mj＝ρ_i1V_i1+ρ_i2V_i2+……+ρ_ijV计算出不同组份材料的密度ρ_ij，得出不同组份材料密度ρ_ij，结合公式求出不同组份材料的弹性模量E_i。