一种基于球谐重构和3D打印技术的砂粒三维形态仿真方法

    公开(公告)号:CN114936458B

    公开(公告)日:2024-12-24

    申请号:CN202210560576.8

    申请日:2022-05-23

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于球谐重构和3D打印技术的砂粒三维形态仿真方法,包括获取样品砂粒的CT图像,对CT图像进行图像处理和分析,提取每个砂粒的边界体素,并根据该边界像素的分辨率换算获得组成砂粒表面的各个顶点的三维坐标;引入球谐函数,并拟合获得每个砂粒对应的球谐系数;定义并获取每个样本砂粒的球谐表征因数,将球谐表征因数作为砂粒形态在各个频率空间的数字表征;采用多元高斯分布模型,生成球谐表征因数的随机序列;还原出随机球谐系数序列,并通过球谐函数重构砂粒三维形态,由此生成虚拟砂粒;对所生成的虚拟砂粒进行3D打印。本发明制备的仿真砂填补了实际研究中制作真实砂粒的空白,能够实现天然砂粒三维形态的随机生成和高度仿真。

    基于深度学习扩散模型的海砂颗粒三维重构与随机生成方法

    公开(公告)号:CN115953530A

    公开(公告)日:2023-04-11

    申请号:CN202211562127.3

    申请日:2022-12-07

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本发明公开一种基于深度学习扩散模型的海砂颗粒三维重构与随机生成方法,包括筛选海砂颗粒,随机分散型制样进行显微CT分层扫描;利用全卷积神经网络对海砂颗粒切片图像进行像素级的分类,通过语义级别的图像分割得到各个海砂颗粒不同层的切片数据集;导入深度学习扩散模型进行训练,生成新的海砂颗粒切片图像;然后随机堆叠新的海砂颗粒切片图像,得到每个海砂颗粒表面形貌信息离散点云坐标,利用N阶球谐函数进行三维重构,得到随机生成的三维重构海砂颗粒,导入离散元软件,进行真实海砂颗粒受力接触状态分析。本发明采用基于深度学习扩散模型进行海砂颗粒随机生成与精细化建模,成功解决了海砂颗粒随机生成的难题,具有一定的精确性与先进性。

    基于生成对抗神经网络的滩涂砂颗粒随机生成与精细化建模方法

    公开(公告)号:CN115908742A

    公开(公告)日:2023-04-04

    申请号:CN202211522357.7

    申请日:2022-11-30

    Applicant: 河海大学

    Inventor: 阳龙 刘若男 沈扬

    Abstract: 本发明公开了一种基于生成对抗神经网络的滩涂砂颗粒随机生成与精细化建模方法,步骤如下:采用显微CT分层扫描砂样得到不同层的切片图像,通过基于语义分割的颗粒轮廓提取方法分割出各个砂颗粒不同层的切片数据集,并采用生成对抗神经网络算法,构建鉴别器D与生成器G,反复对抗,直至纳什平衡,生成不同层砂颗粒切片图像,并将生成的不同层砂颗粒切片图像进行重构堆积,得到颗粒表面形貌信息离散点云坐标,并采用针对颗粒表面点(x,y,z)的N阶球谐函数进行三维重构,则得到随机生成的滩涂砂颗粒三维重构模型。本发明采用深度学习中的生成对抗神经网络进行滩涂砂颗粒随机生成与精细化建模,解决了砂颗粒随机生成的难题,具有精确性与先进性。

    一种基于球谐重构和3D打印技术的砂粒三维形态仿真方法

    公开(公告)号:CN114936458A

    公开(公告)日:2022-08-23

    申请号:CN202210560576.8

    申请日:2022-05-23

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于球谐重构和3D打印技术的砂粒三维形态仿真方法,包括获取样品砂粒的CT图像,对CT图像进行图像处理和分析,提取每个砂粒的边界体素,并根据该边界像素的分辨率换算获得组成砂粒表面的各个顶点的三维坐标;引入球谐函数,并拟合获得每个砂粒对应的球谐系数;定义并获取每个样本砂粒的球谐表征因数,将球谐表征因数作为砂粒形态在各个频率空间的数字表征;采用多元高斯分布模型,生成球谐表征因数的随机序列;还原出随机球谐系数序列,并通过球谐函数重构砂粒三维形态,由此生成虚拟砂粒;对所生成的虚拟砂粒进行3D打印。本发明制备的仿真砂填补了实际研究中制作真实砂粒的空白,能够实现天然砂粒三维形态的随机生成和高度仿真。

    一种固化砂土拉拔试样的制样模具

    公开(公告)号:CN219038570U

    公开(公告)日:2023-05-16

    申请号:CN202223262614.6

    申请日:2022-12-06

    Applicant: 河海大学

    Inventor: 阳龙 刘若男 沈扬

    Abstract: 本实用新型公开了一种固化砂土拉拔试样的制样模具,其中,模具组至少设有一组,每组包括上中下各一对模具块,模具块包括端侧顺次连接的第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁、第四侧壁和第五侧壁,第二侧壁与第四侧壁均与第三侧壁直角连接,并关于第三侧壁的中垂面对称;第一侧壁与第五侧壁关于第三侧壁的中垂面对称,且开放端侧均指向第三侧壁的中垂面;同一对模具块的第一侧壁、第五侧壁的开放端侧分别相抵接;居中的模具块的第三侧壁外侧设有拉拔夹持部。本实用新型可以兼顾固化砂土拉拔试样的制备精度和成功率,实现固化砂土的批量化制备,具有广泛的应用前景。

    一种双组分聚氨酯固化滩涂砂的空心圆柱制样模具

    公开(公告)号:CN219038569U

    公开(公告)日:2023-05-16

    申请号:CN202223083172.9

    申请日:2022-11-21

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本实用新型公开了一种双组分聚氨酯固化滩涂砂的空心圆柱制样模具,包括压实器、双十字支撑杆件、内支撑、外支撑、气孔塞和凹槽底座,所述双十字支撑杆件为主杆上下设有两个互相垂直的横杆,所述双十字支撑杆件的一端设置在凹槽底座的中心螺孔内,所述内支撑设置在凹槽底座的凹槽中,所述外支撑套在内支撑的外部且一端设置在凹槽底座上,所述气孔塞设置在外支撑的气孔内。本实用新型有效解决了双组分聚氨酯固化滩涂砂的空心圆柱试样目前存在的制备难度高、精确性低等问题,充分保证了空心圆柱固化试样制样成功率,具有较强的应用性,先进性。

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