自动网格法在大型滑坡模型试验位移测试中的应用

应用非接触式光学测量方法中自动网格法原理,研究了大型滑坡模型试验中的位移测试方法及其分布规律。以石榴树包滑坡模型试验为例,针对自动网格法用于大型滑坡模型试验位移测量时所存在的问题提出了解决措施,并对石榴树包滑坡在不同水位运行工况下的位移规律进行了研究分析。

应用自动网格法测量带孔洞大样品的变形

为了能在现场检测带孔洞大样品的变形 ,本文提出了运用环形编码法的改进自动网格法 .文中还研究了适用于大样品测量的网格制作技术 ,编制了网格自动处理及分析软件 ,进行了计算机模拟和实验标定 ,并分析了测试精度 .

自动网格法在轮胎橡胶力学行为测试中的应用

本文利用自动网格法光学测量技术的非接触、高精度以及可以获得全场变形信息等优点,建立了一套包含图像采集功能的载荷-变形同步测试系统,来实施轮胎橡胶单向拉伸较大变形力学行为的测试.试验结果表明自动网格法适用于轮胎橡胶等软试件较大变形力学行为的测试,同时也验证了加卸载过程中,胎面碳黑填充橡胶(以下简称胎面胶)具有明显的迟滞效应、Mullins效应以及残余变形;而纵横向平均应变的数据则有力的证明了在单向拉伸的较大变形范围内,胎面胶是可压缩的,且体积比随轴向拉伸应变增大而逐渐增大.

改进自动网格法程序以适应模型位移场的测量

自动网格法测量位移场需要预先在模型表面上布置人工标记点,通过分析标记点的变化来获得位移。但是,在模型试验的过程中常常要开挖模型,开挖模型的同时把标记点也移去,这给计算机的自动识别和处理带来了很大麻烦,需要重新编写处理软件。最后用网格法做了模型试验,用改进后的程序处理数据,其结果表明程序能够满足需要。

利用自动网格法测量模型试验位移场

借助于模型试验的方法来研究金山店铁矿地下采矿引起地表沉降问题。首次采用自动网格法来测量模型位移场。该试验逼真地模拟地下不同的开采水平引起的地表变形和围岩移动过程。试验结果表明从-2 70 m向下起采为合理方案。

基于改进自动网格法的嵌入式应变测量系统

为了实现应变测量系统的智能化、低成本、非接触实时检测,针对橡胶材料大应变测量的特点,研制了基于改进自动网格法的嵌入式非接触应变测量设备。以高性能达芬奇DSP芯片TMS320DM6437和CMOS图像传感器为核心构建了一套集图像采集和图像处理于一体的处理模块,并使用控制芯片S3C2440实现整体控制功能。针对传统自动网格法在嵌入式应用中的缺点进行改进,在其基础上设计了适用于嵌入式系统的新的算法,并针对DSP硬件结构特点进行了优化设计。在完整系统上对橡胶材料进行了非接触纵向拉伸试验,实验结果表明本系统能够实时准确地计算出应变结果,验证了技术方案及算法的可靠性,图像处理速度达到20帧/秒,应变的测量范围超过了100%。

改进自动网格法测量相似材料模型变形

在研究地下采矿引起的岩层移动及变形问题时 ,通常采用相似材料模型法 ,一般采用基于图像处理的自动网格法来自动识别变形。目前的自动网格法主要局限于灰度图像 ,且编码算法繁琐 ,可靠性低。本文提出一种改进的自动网格法 ,基于彩色图像 ,充分利用了颜色信息 ,并且采用基于网格区域的搜索匹配算法 ,搜索快速 。

应用自动网格法测量带孔洞大样品的变形

为了能在现场检测带孔洞大样品的变形 ,本文提出了运用环形编码法的改进自动网格法 .文中还研究了适用于大样品测量的网格制作技术 ,编制了网格自动处理及分析软件 ,进行了计算机模拟和实验标定 。

自动网格法程序的数值模拟测试

为了测试改进后的程序,原始网格图和变形网格图皆由计算机生成。在生成变形网格图时,考虑了刚体移动、刚体转动、一般变形这三种变形,另外还生成一幅中间缺少网格点的大变形图像。结果表明:在不同的变形情况下,尤其在中间缺少网格点的大变形下,虽然网格点分布不规则,但是程序仍然能够自动分割、编码,而且准确无误;呈二值化分布的网格点误差为0.0058像素以下,呈高斯分布的误差为0.00076像素以下。

自动网格法测试系统的实验检验

在用自动网格法做大模型试验之前,先做了一个刚体移动实验对自动网格法测试系统进行了标定。在一张纸上生成网格点,将纸固定在平移台上,再将平移台放在防震台上。平移台的移动由带有刻度的螺拴控制。网格点每移动一步,用CCD摄像机拍下网格点,用专用程序提取位移信息。通过标定,认为这套测试系统是可行的。最后讨论了影响本次精度的因素。

双频自动网格法研究

传统的自动网格法常采用均匀布点法,这对应变集中区域的变形测量极为不利.节点过多,检测精度会下降;节点少了,会降低应变集中区域的空间分辨率.本文提出了双频自动网格法,在应变集中区域增加节点.文中研究了双频网格点的制作技术及对双频网格图的自动处理与分析,并应用双频自动网格法测量了中心带孔铝试件在拉伸加载过程中的孔边位移场.

基于局部波形法的六面体自动分割网格法研究

三维有限元法是求解复杂工程问题所需的数值模拟方法.用有限元法进行数值模拟时,首先要建立被离散化的有限元网格模型.但是,许多工程问题的构造和形状非常复杂,为此分割有限元网格的难度也很大.此外,分割网格是否合理,直接影响有限元计算的精度.现有的各种有限元商用软件提供了很好的自动网格分割系统.但是,由于用六面体单元对复杂形状进行自动网格划分是非常困难,而目前为止还是用手来完成复杂的工作,所以六面体单元的自动网格划分和网格自适应性还未充分应用在实际工程之中.对任意复杂形状的物体进行分割网格时仍存在一些问题.本研究将介绍生成或已有的规则六面单元改变成形状复杂并合适的六面体单元的一种新的方法,即基于阻尼波形传播理论的方法.结果表明,只要把复杂外部形状按波的形式传输给指定的规则六面体单元模型,就可得有效的六面体单元的网格模型.

自动网格形状测试技术

采用网格投影和亚象素技术，成功地进行了自动网格法的三维形状自动测量．提出了一种新的网格点分割法——全场阈值函数法，加快了分割速度，提高了分割质量．并且还提出了一种利用网格相邻位置关系进行搜索编码的新方法，解决了大变形或含空缺点网格点阵的自动编码和匹配问题．通过对标准斜面和圆柱面进行的实测研究，验证了自动网格形状测试法可以快速自动地进行高精度测量．

数字网格摄影测量法及其在滑坡模型试验中的应用

综合考虑自动网格法和摄影测量技术各自的优缺点,提出了数字网格摄影测量法。介绍了该方法的原理与步骤,并将其应用到室内某滑坡模型试验的位移测试中。试验证明:数字网格摄影测量法可以快速、准确对模型体观测点位移进行量测,精度达到次毫米级,是一种比较理想的滑坡模型位移测试方法。

有限宽板孔边弹塑性变形测试

测量应变集中区域的弹塑性变形,对于研究材料损伤或微裂纹的产生,以预防宏观裂纹的产生及扩展具有重要的意义。为给航空发动机轮盘的损伤容限设计研究提供相关材料的力学实验参数,做了两个有限宽中心带孔试件的拉伸试验。试验中,采用单调逐级加、卸载的循环加载方式,并应用自动网格法和数字图像相关技术测量了孔周的全场位移分布。再应用最小二乘法将离散的位移分量拟合成二元多项式函数,求解出拉伸方向的应变分布,并给出孔边应力σ与孔边应变εy的关系曲线。

试验模型位移场中的几种光学测量方法比较

详细地分析了几种光学测试方法在模型试验中的使用情况。自动网格法在模型表面布置网格点容易,由于开挖或裂缝等原因去掉网格点,改进后的程序仍能自动编码,必要时可通过人机对话手工编码。散斑互相关法,在模型表面布置散斑较容易,改进后的程序在开挖情况下也能自动处理,但在散斑场遭受严重破坏情况下无法比较相关性。其他光学测试技术由于受试验条件的限制,而不适合使用。

模型试验位移测量技术的研究

煤层开采过程中,地表的移动情况一直是一个很重要的研究方面。讨论了模型试验中目前主要采用的各种位移测量技术的优缺点,其中对目前常用的自动网格法和基于图像搜索的方法做了具体分析,并且提出了改进意见。

高温变形测量中热流场造成畸变的修正方法

目前高温环境中材料的变形测量是研究的热点,基于数字图像特征识别的非接触测量方法促进了高温环境变形测量的发展,但由于高温环境的复杂性,存在很多测量影响因素,其中高温环境中热流场的存在对数字图像法的影响尤为明显。本文提出了一种对高温变形测量中热流场造成畸变影响的修正方法。针对基于光学成像方法的材料高温变形测量中常见的热流场扰动,通过数值仿真得到热流场模型及热流场分布状况,再结合光线追迹原理对热流场造成的图像畸变影响进行分析,用数值分析结果对高温变形测量实验结果进行修正。对比扰动修正结果与真实位移有很好的一致性,从而证明了所提方法的可行性和有效性。