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microscopic cracking behaviors of rocks under uniaxial compression with microscopic multiphase heterogeneity by deep learning

引用

International Journal of Mining Science and Technology 2023年第4期33卷 411-422页

作者： Zhi Zhao Yundong Shou Xiaoping Zhou School of Civil Engineering Wuhan UniversityWuhan 430072China National Center for International Research on Deep Earth Drilling and Resource Development Faculty of EngineeringChina University of Geosciences(Wuhan)Wuhan 430074China

Cracking behaviors of rocks significantly affect the safety and stability of the explorations of underground space and deep *** understand deeply the microscopic cracking process and mechanical property of rocks,X-ray micro-computed tomography(X-μCT)is applied to capture the rock *** digital color difference UNet(DCD-UNet)-based deep learning algorithm with 3D reconstruction is proposed to reconstruct the multiphase heterogeneity microstructure models of *** microscopic cracking and mechanical properties are studied based on the proposed microstructure-based peridynamic *** show that the DCD-UNet algorithm is more effective to recognize and to represent the microscopic multiphase heterogeneity of *** damage characteristic index of multiphase rocks increases,transgranular cracks in the same grain phase,transgranular and intergranular cracks of pore-grain phase,intergranular and secondary transgranular cracks and transgranular crack between different grains *** ultimate microscopic failure modes of rocks are mainly controlled by the transgranular cracks-based T1-shear,T3-shear,T1-tension,T2-tension and T3-tension failures,and the intergranular cracks-based T1-tension,T1-shear and T3-shear failures under uniaxial compression.

关键词： X-μCT imaging Deep learning microscopic multiphase heterogeneity Uniaxial compression Transgranular-intergranular cracks

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