土工三轴试验试样全表面变形数字图像测量系统的精度分析

针对已研发的土工三轴试验试样全表面变形数字图像测量系统,从系统误差和随机误差两方面分析各可能的误差来源,并从系统误差修正和试验环境改善两方面着手消除或减小误差。以具代表性的饱和无黏性土三轴排水剪切试验为例,通过由图像测量系统所测得的试样变形结果与传统手段观测结果的对比,讨论图像测量系统用于三轴试验的合理性。进一步给出一种应变测量精度检定方法:以静态应变测试仪所测得的试样应变为"真值",将图像测量系统所测得的应变值与应变"真值"作比较,通过大量试验数据,统计出本图像测量系统的误差,进而给定了图像测量系统的实际测量精度为4×10-5。同时还比较体积应变的测量结果。

粮食三轴试验数字图像测量系统改进与试验研究

本文基于数字图像测量技术对普通三轴仪进行改进,使其适用于粮食试样。利用改进后的三轴仪对小麦进行三轴试验,基于图像处理测试方法对粮食试样进行了试样变形不均匀系数分析,并对试样分段处理选择中部区域分析,以消除端部约束对试样变形的影响。同时研究了小麦的强度特性,得到了小麦的强度参数,内摩擦角为25.7°,粘聚力为2.8 kPa。将试验结果与已有结果对比分析,试验结果验证了改进后的图像处理系统在粮食三轴试验中的适用性,同时得到了试样在受剪时表面变形特征,为粮仓优化以及数值模拟提供基础参数和技术支持。

数字图像测量技术在土工三轴试验中的应用

将数字图像测量技术应用于常规土工三轴试验,解决了常规土工三轴试验传统变形测量中的一系列难题。自主研发了三轴图像测量系统,发展历程可概括为3个阶段:(1)基于边缘识别的三轴试样变形图像测量,通过跟踪边缘位置的变化确定土样的径向变形,识别橡皮膜上的白色标志线确定土样的轴向变形;(2)基于角点识别的三轴试样变形图像测量,用方形标志块将橡皮膜表面离散成若干单元,测量跟踪单元每一角点(节点)的位置,可得任意时刻的土样表面节点的位移,应用有限元技术,可以得到土样表面的位移(变形)场和应变场;(3)三轴土样变形全表面数字图像测量,以基于角点识别的前表面三轴试样变形测量为基础,增设一组平面镜,用一台摄像机实现了圆柱体土样360度全表面的变形测量,得到每一时刻的表面变形场和应变场。三轴土样变形数字图像测量系统具有传统测量方法无可比拟的优点,对于推动土力学,特别是土的本构关系研究具有重要价值。

新型全光纤弹速测量系统

探索了一种新型低成本的基于激光光束反射原理的全光纤速度传感器，并组成了弹丸速度测量系统。AFOBR测速系统的工作原理如图l所示。半导体激光器发出的激光通过光纤引导照射在被测物体的表面并经物体表面反射，部分反射光反射回同一根光纤并传送到光电探测器上产生光电流，光电流的大小与反射光的强度基本成正比，而反射光强是光纤端面到物体表面距离和物体表面反射率的函数。当子弹到达测量区域时，子弹外径尺寸和弹体材料反射率变化引起光电探测器输出信号的变化，在不同的位置布置同样的光纤传感器，即可进行速度测量。

一种新的宏、细观变形全场测量方法(英文)

基于光学干涉和衍射理论,提出了一种新的用于宏、细观面内变形测量的光学方法。利用三束准直相干光之间的干涉,分别得到面内位移U+V和U-V的两幅耦合条纹图。借助于FFT相移技术,直接计算出全场的U和V分布。本实验系统中包含有长距离显微镜,三光束系统,数字图像采集和处理系统等。它具有光路简单,避开条纹级次的确定,直接计算得到U、V场等优点。将它用于热塑性复合材料 56层板AS4/PEEK[0/±45/90]7S三点弯曲梁位移场的宏、细观测量。得到了层间的变形规律。本文还利用三维各向异性弹性有限元法对AS4/PEEK[0/±45/90]7S三点弯曲梁进行了数值计算,得到了自由表面的位移场和应变场的数值解。定量分析了层间的变形传递规律,有助于进一步分析AS4/PEEK[0/±45/90]7S层合板宏、细观变形。

基于数字图像测量方法的分层试样剪切破坏特性研究

分层试样的强度及变形特征与单一试样有很大的区别,其剪切带的发生、发展过程等相关性质也不相同。本文在传统的三轴压缩仪上引进全表面数字图像测量系统,对分层试样及单一试样分别进行了三轴压缩试验,得到了试样的整体和局部的应力应变关系曲线以及试样全表面的变形信息。结果表明:在单一试样中夹杂其他试样的情况下,其分层试样对单一试样的影响与围压的大小密切相关,随着围压的增加影响程度变大,分层试样的性质更接近于位于试样两端的土层性质。同时,剪切带开始形成的时刻受分层土中强度较高的试样影响比较大,而与该试样在整个分层试样中所处的位置无关。剪切带完全形成的时刻取决于分层试样中间夹层试样的最后变形情况,而与中间夹层试样的类型无关。在同一试验条件下,分层试样及单一试样剪切带的形状、位置及倾角大体一致,但分层试样剪切带的带宽要大于单一试样的剪切带带宽。

数字演播室设备的评价

演播室图像设备的数字化，正随着数字录像机、串行接口的实用化而迅速地向全数字化方向发展。广播技术开发协议会（BTA）的演播室设备数字化委员会很早以前就对演播室图像设备系统的标准和存在的问题进行过研究，从1991年开始，对演播室数字设备测量方法的统一又进行了调查和研究。本文就咨询调查所得到的有关演播室数字图像设备的测量现状及基本问题进行介绍。

饱和砂土试样的初始各向异性研究

利用装配了全表面变形数字图像测量系统的静三轴仪,针对不同密实度的饱和大连河砂和南海钙质砂,在各向等压加载条件下,研究了采用不同制样方法制备的试样初始各向异性的差异,并考虑了试样尺寸效应的影响。同时,利用真三轴仪进行横向对比试验,验证采用全表面变形数字图像测量系统获得结果的可靠性。试验结果表明：不同制样方法制备的同一种砂土表现初始各向异性的差异;采用相同的制样方法制备的不同砂土,因颗粒性状的差异,也表现出不同的初始各向异性性质。