非織造土工織物的滲透性能研究.pdf

1、非織造土工織物是一種極具生命力的土建工程材料，被廣泛應(yīng)用于防治荒漠化、水土保持、增加植被、水利建設(shè)等，這些應(yīng)用都需要土工織物具有良好的滲透性能。以往的滲透模型包含有經(jīng)驗(yàn)常數(shù)，涉及到的結(jié)構(gòu)參數(shù)少，本文在分形理論的基礎(chǔ)上，根據(jù)Darcy定律和Hagen-poiseulle方程，建立了非織造土工織物結(jié)構(gòu)參數(shù)與其垂直滲透系數(shù)之間的數(shù)學(xué)模型，并求解模型中的各個(gè)參數(shù)。
　　 非織造土工織物中的纖維隨機(jī)分布，孔隙形狀與大小各不相同，孔道復(fù)雜多

2、變，用傳統(tǒng)幾何很難進(jìn)行描述與計(jì)算，而各種測(cè)量孔隙大小及孔道形態(tài)的實(shí)驗(yàn)費(fèi)時(shí)費(fèi)力并且對(duì)試樣具有不可恢復(fù)的破壞。本文采用Poisson Polyhedron理論分析探討了非織造土工織物的結(jié)構(gòu)與其孔徑分布的關(guān)系，求取了最大孔徑，結(jié)合分形理論，利用Matlab語言進(jìn)行編程，對(duì)纖維網(wǎng)的截面圖像進(jìn)行處理，根據(jù)Sierpinski地毯法求解孔隙的面積維數(shù)Df，在毛細(xì)管模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)非織造土工織物的表面形態(tài)二值圖像用Matlab語言進(jìn)行編程，模擬了流

3、體通過非織造土工織物的孔道，并采用計(jì)盒法求解孔隙的彎曲維數(shù)D。
　　 此模型的優(yōu)點(diǎn)一是沒有經(jīng)驗(yàn)常數(shù)，涉及描述非織造土工織物結(jié)構(gòu)特征的多個(gè)參數(shù)，如非織造土工織物平方米克重μg、厚度Tg、纖維平均線密度Ndt、纖維密度ρf、通道代表性長(zhǎng)度Lo、橫截面積A、毛細(xì)管直徑λ、孔隙的面積維數(shù)Df、孔隙的彎曲維數(shù)DT；二是首次通過纖維網(wǎng)的表面形態(tài)二值圖像與毛細(xì)管理論相結(jié)合，模擬了纖維網(wǎng)的縱向孔道。
　　 理論模型與試驗(yàn)結(jié)果的比較表明，