本书遵循“从细观力链到宏观流动行为”多尺度研究思路，以力链作为散体介质内部应力传递与流动机制的核心纽带，构建“光弹试验-数值试验-力链提取-力链基本特征与拓扑特征统计-放出体力链表征”知识体系，形成放矿过程中散体介质流力链演化规律的理论框架与量化方法。本书主要内容包括：散体介质流动与力链理论综述；覆岩下与柔性隔离层下放矿试验设计；光弹颗粒图像中的力链信息提取方法；覆岩下与柔性隔离层下矿石放出体的力链基本特征（分布、接触力、强度、长度、数量、方位角）与拓扑特征（连通分量、环、总持续性、贝蒂数）的对比分析；基于力链拓扑特征的矿石放出体表征模型；力链特征在预测与防控放矿堵塞等工程问题中的应用展望。
样章试读
目录
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前言 1
第1章 绪论 1
1.1 散体介质体系及其流动理论 1
1.2 散体介质体系中的力链 4
1.3 散体介质体系中力链信息提取方法的研究进展 6
1.4 散体介质体系中力链基本特征的研究进展 10
1.5 散体介质体系中力链拓扑特征的研究进展 15
参考文献 16
第2章 试验概况 24
2.1 试验工况 24
2.1.1 覆岩下放矿 24
2.1.2 柔性隔离层下放矿 24
2.2 光弹试验概况 27
2.2.1 试验模型的参数与相似 28
2.2.2 试验颗粒材料的制备 30
2.2.3 试验方案与步骤 32
2.3 数值试验概况 33
2.3.1 试验模型的构建与标定 34
2.3.2 试验方案与步骤 36
参考文献 37
第3章 光弹颗粒图像中的力链信息提取方法 39
3.1 力链信息的提取方法 39
3.1.1 总体框架 39
3.1.2 基于霍夫变换的颗粒几何信息提取方法 39
3.1.3 基于彩色梯度均方值的颗粒接触力信息提取方法 42
3.1.4 基于成链判据的力链信息提取方法 44
3.2 力链信息的提取过程 49
3.2.1 光弹颗粒力链图像的形态学处理 49
3.2.2 光弹颗粒几何信息的提取 51
3.2.3 光弹颗粒接触力信息的提取 52
3.2.4 光弹颗粒力链信息的提取 53
3.3 力链信息的提取结果 54
3.4 力链信息提取方法的适用性探讨 55
参考文献 56
第4章 覆岩下单漏斗放矿时散体介质流力链表征 58
4.1 放出椭球体的形态特征及其定量关系 58
4.1.1 放出椭球体的宏观形态演化规律 58
4.1.2 累积放出量与放出椭球体高度的数值关系 61
4.1.3 累积放出量与放出椭球体宽度的数值关系 62
4.1.4 放出椭球体高度与宽度的数值关系 64
4.2 放出椭球体的力链基本特征 65
4.2.1 放出椭球体的力链网络宏观分布特征 65
4.2.2 放出椭球体的接触力特征 69
4.2.3 放出椭球体的力链强度特征 70
4.2.4 放出椭球体的力链长度特征 72
4.2.5 放出椭球体的力链数量特征 74
4.2.6 放出椭球体的力链方位角特征 76
4.3 放出椭球体的力链拓扑特征 78
4.3.1 拓扑数据分析概述 78
4.3.2 力链网络拓扑数据分析模型的构建 83
4.3.3 放出椭球体的连通分量和环的特征 86
4.3.4 放出椭球体的总持续性特征 90
4.3.5 放出椭球体的贝蒂数特征 93
4.4 放出椭球体的力链基本特征与拓扑特征探讨 95
4.5 放出椭球体的综合力链演化特征 96
4.6 松动体的综合力链演化特征 99
参考文献 100
第5章 柔性隔离层下单漏斗放矿时散体介质流力链表征 104
5.1 放出椭球体-陀螺体的形态特征及其定量关系 104
5.1.1 放出椭球体-陀螺体的宏观形态演化规律 104
5.1.2 累积放出量与放出椭球体-陀螺体高度的数值关系 107
5.1.3 累积放出量与放出椭球体-陀螺体宽度的数值关系 108
5.1.4 放出椭球体-陀螺体高度与宽度的数值关系 110
5.1.5 放出椭球体与放出椭球体-陀螺体的形态演化特征比较 111
5.2 放出椭球体-陀螺体的力链基本特征 114
5.2.1 放出椭球体-陀螺体的力链网络宏观分布特征 114
5.2.2 放出椭球体-陀螺体的接触力特征 118
5.2.3 放出椭球体-陀螺体的力链强度特征 119
5.2.4 放出椭球体-陀螺体的力链长度特征 121
5.2.5 放出椭球体-陀螺体的力链数量特征 124
5.2.6 放出椭球体-陀螺体的力链方位角特征 125
5.2.7 放出椭球体与放出椭球体-陀螺体的力链基本特征比较 128
5.3 放出椭球体-陀螺体的力链拓扑特征 135
5.3.1 放出椭球体-陀螺体的连通分量和环的特征 135
5.3.2 放出椭球体-陀螺体的总持续性特征 140
5.3.3 放出椭球体-陀螺体的贝蒂数特征 143
5.3.4 放出椭球体与放出椭球体-陀螺体的力链拓扑特征比较 145
5.4 放出椭球体-陀螺体的综合力链演化特征 150
5.5 松动体的综合力链演化特征 152
参考文献 153
第6章 力链特征的工程意义与应用设想 155
6.1 基于力链拓扑特征的堵塞预测 155
6.2 基于改流体放矿的堵塞预防 158
6.3 基于强、弱力链动态转换机制的堵塞解除 161
6.4 散体介质堵塞特性的合理利用 164
参考文献 165
附录 力链提取程序 168
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