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用户论文 | 显微CT揭示岩石裂纹的分布规律

招财进宝书法 www.wktjx.club        中国经济的飞速发展离不开建筑行业的支撑,岩石作为一种典型的天然非均质工程地质材料,岩石的断裂演化机制一直是岩石力学和工程领域的热点问题。这段时间新冠肺炎疫情牵动着每个人的心,我们能够飞速建设火神山和雷神山两所医院的背后,也离不开岩土工程领域科研工作者的辛苦工作,我们也期盼火神和雷神可以早日祛除疾病、驱赶瘟疫。       近年来,许多学者通过岩石/类岩石的实验测试以及建模标本的数值模拟,对缺陷岩石的力学性能和断裂演化行为进行了研究,并取得重大成果。与此同时,诸多专家学者对理解具有单一形态缺陷(如孔状或裂缝状缺陷)的真实岩石或类岩石材料的裂纹力学机理很感兴趣。由于在实际工程应用中,岩石是一种复杂的材料,同时包括孔状和裂缝状缺陷的现象非常普遍,并且孔状和裂缝状缺陷之间的相互作用直接影响着岩石的不稳定性和抗开裂性。       北京科技大学土木与资源工程学院的周喻等人开展了单轴压缩下岩石材料中孔与裂隙相互作用的实验和数值研究。通过科学实验和数值单轴压缩试验研究了具有孔和裂缝的岩石试样的力学行为和破坏机理,利用显微CT技术对试样进行了高分辨率的扫描测试,获得试样内部的裂纹分布,同时通过DIC方法识别试样表面的裂纹,从而进一步揭示失效试样的内部裂纹和表面裂纹之间的分布规律。       将显微CT的扫描结果经过软件处理得到2D切片图像和3D裂纹模型,可以清楚地观察裂纹形状、取向和大小和空间分布。结合DIC对表面裂纹的测试,结果表明:试样表面裂纹的分布通??梢苑从呈匝诓苛盐频姆植夹畔?。CT扫描和DIC观察获得的极限破坏模式(a–b)CT扫描的结果;(c)DIC观察的结果            关于裂纹聚结类型和最终破坏模式的研究,CT扫描结果与DIC观察结果非常吻合??梢栽谘仪徘蛑惺侗鸪鋈纸岷夏J饺缦拢?nbsp;          ?T-T模式(拉伸-拉伸合并):在上部和下部岩桥区域中合并拉伸裂缝。           ?S-S模式(剪切-剪切合并):剪切裂缝在上,下岩桥区域中合并。           ?T-S模式(拉伸-剪切合并):拉伸-剪切裂缝在上下岩桥区域合并。不同缺陷岩样的裂纹聚结类型图(第一列表示极限破坏模式,第二列表示水平位移场,第三列表示合并模式的草图)T-T模式包括(a),(d)和(f);S-S模式包括(c);T-S模式包括(b)和(e)       高分辨率显微CT扫描实现了试样内部的裂缝空间分布的三维可视化,揭示了失效岩样内部和表面之间的裂纹分布规律,是一种研究岩石/类岩石材料在各种载荷作用下破坏演化机理的极具潜力的有效方法,可将高分辨率CT成像技术应用于类似的科学研究中。        一直以来,三英精密致力于为用户提供解决问题的新方法和新工具,今后也将继续为科研人员提供更强大的助力!

用户论文 | 显微CT追踪黄瓜叶片霜霉病菌的侵染过程

       黄瓜素有“美容之瓜”的美称,有着“清热解毒、健脑安神、减肥强体”的神奇功效。为保证黄瓜健康、高产,在其生长过程中,预防病虫害是重中之重,而霜霉病是造成黄瓜减产的主要病害之一。       为探究霜霉病菌在侵染黄瓜叶片的过程,进而确定霜霉病的潜育期,沈阳农业大学的张妍等人利用三英精密的nanoVoxel型 X射线显微CT观察黄瓜叶片内部的整体结构和不同位置的切面,利用分析软件计算出孔隙率,从而精准确定病菌侵染时间、位置和潜育期时间,为病菌侵染叶片后,其生理变化的研究提供有力的依据,让我们一起来看看吧。(论文链接:http://www.plant-physiology.com/arts.asp?id=4261)这是取样照片,样品取下后无需特殊处理,直接进行CT扫描        通过显微CT扫描,从CT图中可以看出,病叶的孔隙小于健康叶片的孔隙,用专业软件分析计算两者的孔隙率,霜霉病叶片和健康叶片的孔隙率分别为16.44%和29.04%,说明两者在孔隙分布上存在明显的差异。A:霜霉病叶片   B:健康叶片 C:孔隙截面图    D:孔隙标记图 E:霜霉病叶孔隙图    F:健康叶片孔隙图       在不同的侵染条件下,病叶的孔隙指标(面积、体积和占比)均小于健康叶片,说明叶片在被侵染后,菌丝生长,填满叶片孔隙内部。       在侵染时间不同的情况下,病菌侵染后的60~66h里,叶片的孔隙指标明显高于侵染后的68~70h,说明霜霉菌侵染叶片后,与寄主建立了关系,从而改变叶片的内部孔隙结构。       X射线显微CT的扫描结果协助研究者确定了病菌侵染的时间段、侵染位置和潜育期的时间,为后续研究提供了准确的依据。