数字图像相关技术测量位移的算法和试验研究

基于空间几何知识,通过建立空间直角坐标系、确定位移在Π平面上的投影,以及反推实际位移向量等三步,推导出数字图像监测系统在二维平面内的位移测量数学原理。然后选择不同场景展开现场应用,通过分析人工与自动化监测成果数据,发现光照强度变化、温度变化和距离增加,均会降低监测精度。

基于数字图像相关技术的膨胀土三维裂隙扩展特性研究

为探究膨胀土三维裂隙动态扩展特性及机制,搭建恒温恒湿环境箱,通过双目相机实时采集4、8、16mm厚度下矩形和圆形膨胀土裂隙图像,基于三维数字图像相关技术重建裂隙三维形态,量化裂隙扩展机制和发育特性。结果表明:三维裂隙动态拓展特征方面,土体开裂时存在时空各异的收缩中心,收缩中心的数量随着试样厚度的增加而减少,收缩中心数量越多,裂隙网络形态越复杂;收缩中心运动形式呈纵向沉降,沉降量与裂隙土块含水率相关;裂隙土块周围颗粒运动矢量呈碗状朝收缩中心运动。各收缩中心空间分布存在差异,土体收缩时产生剪切应力,部分裂隙发育方向发生偏转,导致裂隙网络衔接呈多样性。膨胀土开裂过程中往往伴随着裂隙土块的翘曲,裂隙土块翘曲形成及运动机制如下:裂隙土块发育形成后,土块整体呈现“外干内湿”湿度差,随之产生的剖面基质吸力差引起了垂直方向收缩变形梯度,进而产生驱动裂隙土块上凹的曲卷力矩并朝着收缩中心聚拢,促使土块翘曲形成。该试验和分析结果可以为膨胀土裂隙发育规律认知、分析和预测方法提供参考。

数字图像相关技术表征木竹材干缩湿胀的适用条件

数字图像相关技术(DIC)是表征木竹材干缩湿胀的有效手段。传统DIC分析需对木竹材表面施加人工散斑点,近年来也有报道利用管胞、木纤维等天然孔隙作为自然散斑点进行DIC分析,但自然散斑与人工散斑表征木竹材干缩湿胀是否具有差异尚无定论,采用自然散斑对不同树种的干缩湿胀进行表征时的适用条件也尚不明确。因此,以人工林杨木、杉木和毛竹为研究对象,对比了2种散斑方式(自然散斑、人工散斑)DIC与实测法对干缩湿胀变形的表征差异,讨论了采用自然散斑进行干缩湿胀表征时的适用条件。研究结果表明,在水分解吸、吸着过程中,2种散斑方式对木竹材干缩、湿胀变形的表征存在差异,且该差异与树种、纹理方向、相对位置等因素有关。相较于人工散斑,自然散斑与实测结果无显著差异,即自然散斑更适合表征木竹材的干缩湿胀变形。管胞、木纤维、竹薄壁细胞以及维管束均可作为自然散斑点表征干缩湿胀变形。根据作为自然散斑点的细胞类型,调整DIC相应的像素点尺寸和步长:像素点尺寸需调整至该类型细胞(腔)尺寸的1/10~1/5;步长需调整至确保子集移动距离与该类型细胞(腔)尺寸相近。研究结果为准确利用DIC表征木竹材干缩湿胀变形提供了理论依据与实际参考。

多基线数字图像相关技术在基坑监测中的应用研究

基坑变形监测的对象为基坑岩土性状、支护结构变位和周围环境条件的变化,进行各种监测及分析工作。多基线、大重叠数字图像技术提高了点位解算的精度,可靠性和稳定性进一步增强,实现了远距多点、高频、全域基坑监测数字化测量工作。介绍了多基线数字图像相关技术在基坑变形监测过程中的具体应用原理和相应的计算方法,进一步提高该技术在基坑变形监测过程中的应用价值,也为类似工程基坑变形监测提供一定参考。

青梅酒加工工艺及相关技术研究进展

作为一种以青梅为主要原料的果酒,青梅酒的酒精度低且味道纯正,这让它拥有广大的消费受众。为了提高青梅酒的产品质量,文章简要分析了青梅的特点和青梅酒的加工工艺流程,并对浸泡型青梅酒和发酵型青梅酒的加工工艺进行了分析对比。

新能源发电下风力发电相关技术要点研究

由于当前社会经济快速发展的新形势,能源需求持续增加,加剧了我国能源短缺问题。因此,迫切需要开发新能源。特别是在能源行业,传统的能源生产技术消耗大量的碳资源,造成严重的环境污染问题。节约用电和保护环境是当今最重要的问题。考虑到环境资源有限且日益减少,有必要支持可再生能源的开发利用及相关技术的发展。由于我国独特的地理位置,风能的发展前景巨大。在此背景下,本文主要研究风力发电机组及风力发电控制技术的应用与发展,为风能研究提供参考。

市政公用工程施工质量控制与相关技术问题探究

市政公共工程的开展是为了满足人们生活和城市发展的需要,其质量关系到人们的出行安全。只有加强质量控制,才能降低工程成本,延长市政公用工程的使用寿命,对城市可持续发展和未来规划起到促进作用。但是,从目前市政公用工程施工质量管理的现状来看,还存在一些问题,增加了施工隐患,需要采取有效的对策来应对。因此,本文分析了市政公用工程建设质量管理存在的问题及对策是十分必要的。

新时期新能源风力发电相关技术的探究

在新时期,风力发电技术取得了显著进展。现代风力发电系统不仅提高了发电效率,还在技术上实现了创新。通过优化风机设计、引入先进的材料与技术系统,风力发电的整体性能得到了提升。此外,智能化的风场数据分析技术使得风电资源的利用更加高效和稳定。这些技术进步不仅降低了风力发电的成本,还提高了其在能源结构中的重要性。

石油化工企业消防安全管理与相关技术分析

自从改革开放之后我国的经济建设水平得到了全面的提升,各行业的生产能力也在逐步的加强。因此,在社会生产中石油资源的需求量也在逐步的提升,这给国内石油行业带来了很大的压力和挑战。在石油行业全面开采的过程中,高速的行业发展需要良好的消防安全管理作为重要的保障,它不仅可以保证企业生产工作的安全与稳定,也可以提高一个企业的生产效率和综合竞争实力。在目前我国石油化工企业的生产过程中为了能够取得全面健康的发展,就需要对安全生产工作引起足够的重视。

市政公用工程施工质量控制及相关技术问题讨论

目前,随着我国社会的发展步伐持续加速,城市的构建也越来越迅速,因此,应更为重视公共基础设施的建设,以减少潜在的安全问题。对于建设公司来说,应该加大监理力度,并建构完善的监理系统,确保城市公共业务能够持续且健康地向前发展。全市的各相关部门必须团结一致,共同努力,以确保市政工程建设达到优质的标准。在整个建设过程的前后各个环节,都应精心策划相关的执行计划和措施,以实现预定的目标,确保能在最大程度上减缓对大众生活质量的不良影响的前提下,实现质的保持、及时的完成和高效的服务。

应用涡度相关技术监测地表蒸发蒸腾量的研究进展

准确测定地表蒸发蒸腾量对于研究土壤-作物-大气系统内水循环及水资源优化管理等意义重大。测量蒸发蒸腾量的方法较多,但涡度相关法被公认为标准方法。本文简要回顾了涡度相关技术的发展历程与基本原理,概述了其优缺点,着重总结了耗水监测方面的重要成果,并从观测系统升级﹑方法改进及数据的空间拓展等方面探讨了今后的研究重点。

基于三维数字图像相关技术的脆性岩石破坏试验研究

利用三维数字图像相关技术(3D-DIC)观测系统研究单轴压缩状态下带中心圆孔花岗岩岩板的破坏全过程,得到了含孔洞岩石破坏过程中观测面的三维全场位移和应变,不仅能够直观地反映岩石表面裂隙的产生、扩展及相互连通的演化过程,亦能够确定裂纹的位置、形态以及扩展方向等具体信息,还能重现加载过程中试样表面的压缩(平行荷载方向)、剥离(垂直荷载方向)、膨胀及剥落(垂直试样表面方向)。结果表明:3D-DIC技术在岩土力学试验中有其独特的优势,岩石材料破坏过程中应变场的演化能较好地反映其内部裂纹的产生和扩展规律。根据全场应变云图可以判断岩石裂纹扩展演化的情况;裂纹的演化具有强烈的非线性特征,在试样接近破坏时形成的"X"型对称变形局部化带,最终只形成一条宏观破坏带,荷载方向、岩石结构及其内部的非均匀性都会对最终宏观破裂带的位置产生影响;利用3D-DIC观测系统进行岩石变形破坏机制的研究是有效的,可为岩土介质宏细观变形破坏机制的研究提供重要的借鉴。

数字散斑相关技术进展及应用

数字散斑相关技术是廿世纪末发展的一项光力学测量技术,历经20年各国学者的研究改进积累,目前已成为一种成熟的测量方法,并已成功地应用于力学测量中。本文回顾和叙述了这些进展,并列举在各方面的应用实例以进一步扩展其应用领域。数字散斑相关技术的八个关键问题即1.相关公式,2.搜索技术,3.亚像素搜索,4.散斑图,5.减噪,6.补偿技术,7.位移场至应变场转换,8.三维位移场测量。最后将叙述数字相关技术在材料测试、结构模型及实物监测、岩石力学、复合材料性能研究、生物力学等方面的广泛应用情况。

基于二维数字图像相关技术的块系花岗岩超低摩擦效应实验研究

基于国内外超低摩擦效应的实验研究现状,设计了块系花岗岩超低摩擦效应模拟实验。制作了中心含圆柱形洞室的花岗岩立方体模型试样,运用自主研发的实验设备研究了在静荷载的基础之上施加动态荷载后块系花岗岩的变化特征。实验过程中采用二维数字图像相关测试方法(2D-DIC),获得了试件表面的全场位移信息,依据位移信息求出块体加速度值,利用牛顿第二定律对试件受力分析,求得了块系岩体摩擦力随时间的变化曲线。结果表明:2D-DIC测试技术能够准确的测得石块的位移变化,依据位移变化可以证实伴随着水平向扰动荷载作用,洞口上方岩块左右两侧节理间隙逐步增大,岩块间的摩擦力降低,且摩擦力的变化周期与扰动荷载的周期相同;利用2D-DIC测试技术是有效的,从实验的角度验证了超低摩擦效应的存在。

用数字图像相关技术进行红砂岩细观裂纹损伤特性研究

通过对红砂岩试样应变响应和表面裂纹图像的同步观测试验,以及试样表面细观裂纹萌生、扩展图像信息的采集和量化方法的研究。提出了用数字图像相关技术处理不同含水状态下红砂岩试样动态变形过程中的灰度分布图;并去除微裂纹,探讨了红砂岩动态损伤状态与其宏观力学之间的关联。为了获得试样微观预制裂纹扩展的定量描述,引入裂纹损伤度与损伤张量2个物理量,定量评价了含水状态下红砂岩预制细观裂纹动态渐进扩展损伤特性,进一步了解了单轴压缩状态下细观裂纹扩展的演化规律。

基于边缘几何特征和频域相关技术的图像匹配方法

提出了一种基于图像特征提取和变换域相关的图像匹配方法。借助提取图像的大边缘信息,以其几何特征构造边缘方向角曲线作为图像匹配的依据。通过对差分的计算,并比较两幅图像边缘方向曲线的相对链码,得到2幅图像之间可能的旋转角度。对旋转矫正后的图像进行2维傅里叶变换,计算频域内2图的相位相关矩阵,并从中找到相关系数最大的位置,这个位置就代表了2图的坐标位移量,通过平移达到图像间的精确匹配。实验表明:该方法匹配准确,速度快,减少了人为因素的干扰,对于图像间存在较小灰度差和噪声情况均有很好的匹配效果。

复杂系统控制中的相关技术讨论

针对复杂系统控制实现中存在的问题,在研究对象特性基础上,对控制策略作了分析对比,并指出仿人智 能控制策略是明智的选择.重点讨论了控制操作平台的选取问题.工程实践说明,控制策略和监控信息平台的选 取是复杂系统控制实现的关键所在.

基于三维数字图像相关技术的砂岩渗流-应力耦合变形局部化特性试验研究

为研究渗流-应力耦合作用下砂岩变形局部化破坏特征,将三维数字图像相关(three-dimensional digital image correlation,简称3D-DIC)技术运用于可视化三轴伺服控制试验系统中,对砂岩开展了不同渗透水压条件下的三轴压缩试验研究。研究结果表明:(1)在渗流-应力耦合作用下,砂岩表面变形场云图经历了从均匀到非均匀的演化过程。在峰前的变形较为均匀,在峰值处出现应变集中,在峰后较短时间内迅速形成变形局部化带;(2)随着渗透水压的增大,岩石的峰值强度、弹性模量呈现指数型非线性衰减,峰值强度弱化系数和弹性模量弱化系数均增大,且渗透率逐渐增大,最大渗透率出现的时间点越早;(3)随着渗透水压的增大,砂岩变形局部化带从剪切状过渡到张拉-剪切状,轴向和径向变形局部化带带内外应变在峰后短时间内出现较大差异,且带内应变远大于带外应变;(4)随着渗透水压的增大,砂岩变形局部化启动应力水平越高,启动的时刻点越早。渗透水压与砂岩变形局部化启动应力水平呈线性相关性,轴向变形局部化启动水平受渗透水压的影响比径向更为显著。

单轨行车新型供电方式及相关技术分析

在单轨行车物料搬运系统中 ,传统接触供电方式带来的如不规则火花、碳积、不安全等问题 ,限制了其在一些如铸造、清洗、喷漆等一些环境条件恶劣的车间中的应用。笔者介绍了一种基于电磁感应耦合的单轨行车电力传输系统 ,并针对这种系统的若干关键技术问题 ,如工作频率的选定、多负载控制问题、效率特性、谐波影响等 ,作了全面系统的分析和探讨 ,并给出了相应的解决方案。通过此技术的应用可以在恶劣的生产环境下实现向单轨行车提供干净、稳定、安全的电能传输 。

双相钢板料的单向拉伸断裂失效研究(Ⅰ)——数字图像相关技术试验

通过数字图像相关技术试验研究了双相钢平板单向拉伸试件的拉伸变形和断裂失效过程,与理论结果对比分析了集中性失稳带的分布和方向。试验研究结果表明,试件的变形过程包括均匀变形、分散性失稳、集中性失稳和拉断4个阶段;集中性失稳的区域呈"×"形分布,与加载方向约成57o;起裂点位于局部颈缩截面的中心点处;双相钢的延伸率为18%。