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Título: Estudo de arenitos através de processos estocásticos de reconstrução 3d em meios fractais e percolativos
Autor(es): Amaral, Leonardo Aguiar do
Orientador: Belich Junior, Humberto
Data do documento: 22-Mai-2015
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: A caracterização de rochas e materiais porosos em geral encontra uma vasta aplicação em ciências e nas engenharias. A avaliação de reservatórios de petróleo e escoamento de fluidos são exemplos de linhas de pesquisa nessa área. No capítulo 03 apresentamos um estudo sobre imagens digitais de secções de algumas amostras porosas, bem como o processamento dessas imagens via segmentação, objetivando o estudo de características morfológicas para fins de reconstrução 3D. A reconstrução 3D é obtida a partir de uma única imagem 2D através de processos estocásticos que preservam certas características de interesse. Neste trabalho será apresentado no capítulo 04, a reconstrução tridimensional de sistemas porosos através das principais técnicas de aplicação, a saber: Gaussiana Truncada, Esferas Sobrepostas, e recozimento simulado melhorado. O software IMAGO será amplamente utilizado para levantar informações relevantes sobre as técnicas apresentadas, gerando imagens segmentadas, reconstruídas em 2D e em 3D, bem como a geração de gráficos relacionados. Será discutido ainda, diversos aspectos microestruturais e dificuldades operacionais inerentes a cada técnica e como as teorias fractal (capítulo 01) e de percolação (capítulo 02) podem ser utilizadas no sentido de mitigar tais problemas. Entretanto, a técnica não se resume a uma simples comparação de características geométricas podendo ser estendida para o estudo de diversas propriedades mecânicas de interesse para as engenharias como relação poro-garganta, módulo de elasticidade e compressibilidade, entre outras. Palavras chave: Fractais, Teoria da Percolação, Reconstrução 3D, Gaussiana Truncada, Esferas Sobrepostas, Sistemas de Percomalção Multiescala, Recozimento Simulado.
This work aims to investigate morphology of porous materials through digital image re-construction techniques. Specifically, we will use statistical analysis processes to performa 3-D reconstruction, which means making a three-dimensional estimate of a porous struc-ture through a single 2-D image of the sample. This is done through 2-D reconstructionmethods involving the application of stochastic processes on 2-D images of a sample togenerate various other images, too 2-D, which retain some of the topological features of theoriginal image. The next step, called 3-D reconstruction performed stacking these imagesto obtain a three dimensional structure that also maintains these characteristics, we cite asan example: porosity, correlation points, grain size and pore distribution, among others.Recent publications indicate that the digital image processing of the porous sample havebeen shown to be an excellent alternative to traditional methods of analysis, it ensures goodreproducibility, reduces costs and processing time as well as providing topological informa-tion of the sample. Although the techniques discussed in this paper are applicable to porousmaterials in general, our studies focus on the investigation of a particular material calledSandstone, which will be conducted simulations in some 2-D images of samples publishedin scientific articles in the field for later comparison results. Porous materials, in general,may be considered complex and cluttered means whose formation takes place randomly, sowe will also discuss how percolation theory and fractal can contribute to the improvementof reconstruction techniques
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/9789
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