基于金相分析與煙熏圖痕數(shù)值重構(gòu)的火災調(diào)查研究.pdf

1、火災事故造成的損失不斷增大，火災調(diào)查的重要性不言而喻。但是，火災調(diào)查工作中的一些調(diào)查和分析方法仍然停留在經(jīng)驗和半經(jīng)驗的水平，火調(diào)工作人員的經(jīng)驗和水平等諸多因素均可能對火災調(diào)查結(jié)論的準確性產(chǎn)生影響。同時，隨著公民法律意識的增強，也對火災調(diào)查提出了更高的要求，如何提高火災調(diào)查中分析方法的準確性和說服力，如何從理論和定量分析的層次開展火災調(diào)查工作，為火災調(diào)查研究提出了新的要求。 為改進電氣火災事故調(diào)查中常用的金相分析方法，本文引入數(shù)字

2、圖像處理方法對金相圖進行分析和處理，采用和改進了人際交互式半自動圖像分割算法Live-wire，并利用成功提取金相圖中的各晶格的輪廓。借用數(shù)字形態(tài)學方法對提取出的晶格輪廓圖進行分析和處理，有效去除了金相圖中冗余信息，并將每一個晶格單獨提取出來。接著，本文分析和討論了多種描述子參數(shù)對實現(xiàn)晶格分類的作用和影響，并最終確定采用離心率、圓形度和晶格標記方差三種描述子作為晶格類型自動分類的主要參數(shù)依據(jù)，采用聚類分析方法，對兩幅金相圖中的共40個晶

3、格進行分類，結(jié)果表明，能夠?qū)Υ蟛糠值木Ц駥崿F(xiàn)正確分類，但分類中仍存在一些問題。接著，引入fisher判別法，對聚類分析結(jié)果進行再處理，結(jié)果表明，fisher判別法能最終實現(xiàn)對金相圖中胞狀晶和柱狀晶兩大類晶格的自動分類，準確度較高。 隨后，本文從理論角度出發(fā)，結(jié)合物理實驗，對火災調(diào)查中常用的火災圖痕方法進行了分析研究。本文第四章對火災煙氣在壁面黏附的機理做出分析，分析了火場中煙氣顆粒的受力模型，分析和模擬火場中煙氣顆粒與壁面碰撞和

4、黏附動力學行為，并提出臨界逃逸速度概念，用于判斷煙氣顆粒是否能夠黏附在壁面上。隨后，本文第五章開展實驗研究，研究火源功率，燃燒時間對壁面煙熏圖痕的影響，結(jié)果表明，隨著火源功率的增大，煙熏圖痕覆蓋的范圍逐漸增大，相同位置的煙熏濃度也逐漸變大，同時，煙熏圖痕的結(jié)構(gòu)特征也發(fā)生變化：較小火源功率情況下，煙熏圖痕由V型痕和倒U型痕構(gòu)成，火源功率增大后，在原煙熏圖痕的上部逐漸出現(xiàn)漏斗型煙熏圖痕，同時，煙熏濃度不斷增大，繼續(xù)增大火源功率，圖痕中部的倒

5、U型痕逐漸被V型痕和漏斗型圖痕共同覆蓋，整個圖痕可以認為是由典型的V型痕和漏斗型圖痕構(gòu)成。將實驗結(jié)果與模擬結(jié)果進行對比，發(fā)現(xiàn)，第四章提出的煙熏圖痕預測模型能較好的預測特定燃料和特定壁面材料的煙熏圖痕，精確度較高。 本文第六章以實際發(fā)生的某古民居電氣火災事故為研究對象，借助第二章研究方法，分析研究現(xiàn)場提取銅導線殘留物的金相圖，確定火災原因為電熱作用引起，排除了電路短路的可能性。繼而，采用計算機模擬手段，對火災過程進行數(shù)值重構(gòu)，重現(xiàn)