Shape Characterization of Fragmented Sand Grains via X-Ray Computed Tomography Imaging
Notice bibliographique
Résumé
The mechanical and hydraulic properties of granular materials are fundamentally affected by the grain size and shape. Three samples of uniformly graded quartz sand with different size ranges were subjected to one-dimensional compression tests up to 40 MPa to fracture the sand into fragments with a variety of sizes and shapes. X-ray computed tomography was used to obtain the morphology of the crushed sand at a resolution of 2.8 μm. A practical divide and stitch method was proposed and implemented to automatically separate and extract individual grains for morphological analysis. This method can reduce the misidentification of grains and voids. Scans of 5,481 grains were used to quantify the three-dimensional morphological properties of grains of different sizes and shapes. The shape descriptors of elongation, flatness, and sphericity were the best way to describe the grain shape. The intermediate Feret diameter was the best parameter for characterizing the grain size. The smaller fragments from the crushed sand were more elongated and had higher flatness and convexity. The distributions of elongation, flatness, sphericity, and convexity for grains in different size ranges followed a normal distribution. The standard deviation in the grain shape descriptors increased for the small grain sizes. The volume and surface area of the grains can be predicted with high confidence using elongation, flatness, and intermediate Feret diameter. Convexity needs to be used along with elongation and flatness to estimate sphericity reliably.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».