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Tensile strength and failure behavior of rock-mortar interfaces: Direct and indirect measurements 被引量:1
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作者 Ghasem Shams Patrice Rivard Omid Moradian 《Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering》 SCIE CSCD 2024年第1期41-55,共15页
The tensile strength at the rock-concrete interface is one of the crucial factors controlling the failure mechanisms of structures,such as concrete gravity dams.Despite the critical importance of the failure mechanism... The tensile strength at the rock-concrete interface is one of the crucial factors controlling the failure mechanisms of structures,such as concrete gravity dams.Despite the critical importance of the failure mechanism and tensile strength of rock-concrete interfaces,understanding of these factors remains very limited.This study investigated the tensile strength and fracturing processes at rock-mortar interfaces subjected to direct and indirect tensile loadings.Digital image correlation(DIC)and acoustic emission(AE)techniques were used to monitor the failure mechanisms of specimens subjected to direct tension and indirect loading(Brazilian tests).The results indicated that the direct tensile strength of the rock-mortar specimens was lower than their indirect tensile strength,with a direct/indirect tensile strength ratio of 65%.DIC strain field data and moment tensor inversions(MTI)of AE events indicated that a significant number of shear microcracks occurred in the specimens subjected to the Brazilian test.The presence of these shear microcracks,which require more energy to break,resulted in a higher tensile strength during the Brazilian tests.In contrast,microcracks were predominantly tensile in specimens subjected to direct tension,leading to a lower tensile strength.Spatiotemporal monitoring of the cracking processes in the rock-mortar interfaces revealed that they show AE precursors before failure under the Brazilian test,whereas they show a minimal number of AE events before failure under direct tension.Due to different microcracking mechanisms,specimens tested under Brazilian tests showed lower roughness with flatter fracture surfaces than those tested under direct tension with jagged and rough fracture surfaces.The results of this study shed light on better understanding the micromechanics of damage in the rock-concrete interfaces for a safer design of engineering structures. 展开更多
关键词 Rock-mortar Rock-concrete Moment tensor inversion(MTI) Acoustic emission(AE) digital image correlation(DIC) tensile strength Direct tensile test Brazilian test
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Numerical simulation of direct shear tests on mechanical properties of talus deposits based on self-adaptive PCNN digital image processing 被引量:5
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作者 王盛年 徐卫亚 +1 位作者 石崇 张强 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2014年第7期2904-2914,共11页
The macro mechanical properties of materials with characteristics of large scale and complicated structural composition can be analyzed through its reconstructed meso-structures.In this work,the meso-structures of tal... The macro mechanical properties of materials with characteristics of large scale and complicated structural composition can be analyzed through its reconstructed meso-structures.In this work,the meso-structures of talus deposits that widely exist in the hydro-power engineering in the southwest of China were first reconstructed by small particles according to the in-situ photographs based on the self-adaptive PCNN digital image processing,and then numerical direct shear tests were carried out for studying the mechanical properties of talus deposits.Results indicate that the reconstructed meso-structures of talus deposits are more consistent with the actual situation because the self-adaptive PCNN digital image processing has a higher discrimination in the details of soil-rock segmentation.The existence and random distribution of rock blocks make the initial shear stiffness,the peak strength and the residual strength higher than those of the "pure soil" with particle size less than 1.25 cm apparently,but reduce the displacements required for the talus deposits reaching its peak shear strength.The increase of rock proportion causes a significant improvement in the internal friction angle of talus deposit,which to a certain degree leads to the characteristics of shear stress-displacement curves having a changing trend from the plastic strain softening deformation to the nonlinear strain hardening deformation,while an unconspicuous increase in cohesion.The uncertainty and heterogeneity of rock distributions cause the differences of rock proportion within shear zone,leading to a relatively strong fluctuation in peak strengths during the shear process,while movement features of rock blocks,such as translation,rotation and crossing,expand the scope of shear zone,increase the required shear force,and also directly lead to the misjudgment that the lower shear strength is obtained from the samples with high rock proportion.That,however,just explains the reason why the shear strength gained from a small amount of indoor test data is not consistent with engineering practice. 展开更多
关键词 talus deposits digital image processing pulse coupled neural networks(PCNN) direct shear test mechanical property granular discrete element method
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Tensile strength of sea ice using splitting tests based on the digital image correlation method 被引量:1
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作者 CHEN Xiaodong HE Shuaikang +2 位作者 HE Wenquan WANG Zhaoyu JI Shunying 《Advances in Polar Science》 CSCD 2021年第4期374-381,共8页
The splitting test is a competitive alternative method to study the tensile strength of sea ice owing to its suitability for sampling.However,the approach was questioned to the neglect of local plastic deformation dur... The splitting test is a competitive alternative method to study the tensile strength of sea ice owing to its suitability for sampling.However,the approach was questioned to the neglect of local plastic deformation during the tests.In this study,splitting tests were performed on sea ice,with 32 samples subjected to the regular procedure and 8 samples subjected to the digital image correlation method.The salinity,density,and temperature were measured to determine the total porosity.With the advantage of the digital image correlation method,the full-field deformation of the ice samples could be determined.In the loading direction,the samples mainly deformed at the ice-platen contact area.In the direction vertical to the loading,deformation appears along the central line where the splitting crack occurs.Based on the distribution of the sample deformation,a modified solution was derived to calculate the tensile strength with the maximum load.Based on the modified solution,the tensile strength was further calculated together with the splitting test results.The results show that the tensile strength has a negative correlation with the total porosity,which agrees with previous studies based on uniaxial tension tests. 展开更多
关键词 tensile strength splitting test digital image correlation method ice mechanics sea ice
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Evaluation of fatigue property of asphalt mixtures based on digital image correlation method 被引量:6
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作者 蒋继望 倪富健 《Journal of Southeast University(English Edition)》 EI CAS 2017年第2期216-223,共8页
In order to evaluate the accumulative of tensile strain in the process of fatigue failure, the digital image correlation(DIC) method was utilized to characterize the tensile strain development of asphalt mixtures in... In order to evaluate the accumulative of tensile strain in the process of fatigue failure, the digital image correlation(DIC) method was utilized to characterize the tensile strain development of asphalt mixtures in the indirect tensile(IDT)fatigue test. Three typical hot mix asphalt(HMA) mixtures with varying nominal maximum aggregate sizes were tested at four stress levels. During the tests, a digital camera was mounted to capture the displacement/strain fields on the surface of the specimen by recording the real-time change of speckle position. The results indicate that the vertical deformation curve can barely evaluate the fatigue performance accurately due to the non-negligible local deflection near the loading point. However, based on the analysis of strain fields,the optimal fatigue cracking zone is determined as a 40mm×40mm rectangle in the middle of the specimens. Also, a reasonable fatigue model based on the tensile strain curves calculated by DIC is proposed to predict the fatigue lives of asphalt mixtures. 展开更多
关键词 asphalt mixtures fatigue behavior digital image correlation indirect tensile fatigue test
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基于二阶链式子区的金属拉伸试验DIC辅助测试方法 被引量:1
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作者 李得睿 周焕新 程斌 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期237-246,共10页
为提高金属材性试验的测量精度和测试效率,在传统拉伸试验方法的基础上引入数字图像相关(Digital Image Correlation, DIC)技术,提出相应形变测量理论及方法。基于拉伸试件的颈缩变形特征,提出链式形变测量理论,该理论通过一种跟随表面... 为提高金属材性试验的测量精度和测试效率,在传统拉伸试验方法的基础上引入数字图像相关(Digital Image Correlation, DIC)技术,提出相应形变测量理论及方法。基于拉伸试件的颈缩变形特征,提出链式形变测量理论,该理论通过一种跟随表面形状变化而自由变形的柔性链条来表征各阶段的试件形变。进一步通过设置多个连续且等尺寸的DIC二阶链式子区,采用DIC亚像素算法得到任意变形时刻的链式子区角点坐标,并进一步得到沿试件长度方向的柔性离散链形变结果,实现对试件各处应变、颈缩极值点等的求解,从而建立了一套完整的金属拉伸试验DIC辅助测试方法。开展了多个标准金属试件的拉伸试验,通过与引伸仪、靶标图像测量等传统方法对比,验证了该文方法对颈缩效应、弹性模量、极限伸长率、真实应力-应变曲线等金属材性指标具备较高测量精度及有效性,同时该文方法能够实现高度自动化测量,可在金属拉伸试验领域进行工业化推广普及。 展开更多
关键词 金属拉伸试验 数字图像相关 真实应力-应变曲线 颈缩效应 二阶形函数
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拉伸载荷下含缺陷管道宽板力学响应与断裂失效试验
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作者 钟光兰 张丹 +1 位作者 闫生栋 郭海林 《福州大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第5期595-603,共9页
为探究缺陷与焊缝的相对距离和夹角对X65螺旋埋弧焊钢管失效的影响,开展宽板拉伸试验,采用三维数字图像相关法分析轴向拉伸载荷下缺陷到焊缝的距离、缺陷与焊缝的夹角对管道宽板的力学响应和断裂失效行为的影响特征.结果表明:焊缝和缺... 为探究缺陷与焊缝的相对距离和夹角对X65螺旋埋弧焊钢管失效的影响,开展宽板拉伸试验,采用三维数字图像相关法分析轴向拉伸载荷下缺陷到焊缝的距离、缺陷与焊缝的夹角对管道宽板的力学响应和断裂失效行为的影响特征.结果表明:焊缝和缺陷的存在,以及缺陷到焊缝的相对距离和夹角对管道宽板的应变变化和断裂失效行为有影响,且不同的相对距离和夹角对其抗拉强度、应变分布和断裂失效行为的影响程度不同;当缺陷与焊缝的夹角为30°且当缺陷到焊缝的距离为39 mm时,管道宽板的抗拉强度最低、裂纹萌生及断裂失效所需位移载荷最小,此时其承载能力最差,最容易断裂失效. 展开更多
关键词 油气管道安全 含缺陷宽板 宽板拉伸 数字图像相关法 力学响应 断裂失效
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基于边缘检测与数字图像相关的桥梁结构变形测试 被引量:1
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作者 林运飞 陈琳 +2 位作者 李倍安 唐瑞祥 晏班夫 《公路工程》 2024年第3期13-21,28,共10页
数字图像处理(DIP)技术在机械制造和自动化工程等领域用于工厂化精确尺寸测量,其特点包括非接触、高速、高精度、低成本。而数字图像相关(DIC)技术可实现工程结构的亚像素级非接触实时形变测试。研究验证了DIP算法在工程结构位移测量的... 数字图像处理(DIP)技术在机械制造和自动化工程等领域用于工厂化精确尺寸测量,其特点包括非接触、高速、高精度、低成本。而数字图像相关(DIC)技术可实现工程结构的亚像素级非接触实时形变测试。研究验证了DIP算法在工程结构位移测量的可行性。引入Canny和Zernike矩两种边缘识别算法,通过对粘贴于测试点的特定图案靶标进行边缘检测,对检测结果进行几何学拟合实现亚像素定位,对比不同时刻的靶标位置,从而获得结构位移时间变化。通过模拟试验、实验室试验和实桥试验,比较了基于DIP形变测试算法和DIC形变测试算法的精度、速度和误差。研究表明,基于DIP的结构形变测试在模拟试验中精度可达0.1 pixel,实验室条件下可达0.1 mm。Canny和Zernike矩算法的精度相近,低于DIC算法;DIC算法子集扩大时计算速度显著降低。Canny和DIC算法速度明显快于Zernike矩算法,通过CUDA并行加速,Zernike矩算法速度与小子集的DIC算法和Canny算法相当。在实桥试验中,DIC算法测试误差小于0.05 mm,精度最高;Canny和Zernike矩算法精度可达亚毫米级,适用于某些工程结构位移测试场景。 展开更多
关键词 变形测试 数字图像处理 数字图像相关 Canny检测 ZERNIKE矩
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Three-dimensional finite element simulation and reconstruction of jointed rock models using CT scanning and photogrammetry
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作者 Yingxian Lang Zhengzhao Liang Zhuo Dong 《Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering》 SCIE CSCD 2024年第4期1348-1361,共14页
The geometry of joints has a significant influence on the mechanical properties of rocks.To simplify the curved joint shapes in rocks,the joint shape is usually treated as straight lines or planes in most laboratory e... The geometry of joints has a significant influence on the mechanical properties of rocks.To simplify the curved joint shapes in rocks,the joint shape is usually treated as straight lines or planes in most laboratory experiments and numerical simulations.In this study,the computerized tomography (CT) scanning and photogrammetry were employed to obtain the internal and surface joint structures of a limestone sample,respectively.To describe the joint geometry,the edge detection algorithms and a three-dimensional (3D) matrix mapping method were applied to reconstruct CT-based and photogrammetry-based jointed rock models.For comparison tests,the numerical uniaxial compression tests were conducted on an intact rock sample and a sample with a joint simplified to a plane using the parallel computing method.The results indicate that the mechanical characteristics and failure process of jointed rocks are significantly affected by the geometry of joints.The presence of joints reduces the uniaxial compressive strength (UCS),elastic modulus,and released acoustic emission (AE) energy of rocks by 37%–67%,21%–24%,and 52%–90%,respectively.Compared to the simplified joint sample,the proposed photogrammetry-based numerical model makes the most of the limited geometry information of joints.The UCS,accumulative released AE energy,and elastic modulus of the photogrammetry-based sample were found to be very close to those of the CT-based sample.The UCS value of the simplified joint sample (i.e.38.5 MPa) is much lower than that of the CT-based sample (i.e.72.3 MPa).Additionally,the accumulative released AE energy observed in the simplified joint sample is 3.899 times lower than that observed in the CT-based sample.CT scanning provides a reliable means to visualize the joints in rocks,which can be used to verify the reliability of photogrammetry techniques.The application of the photogrammetry-based sample enables detailed analysis for estimating the mechanical properties of jointed rocks. 展开更多
关键词 X-ray computerized tomography(CT)scanning PHOTOGRAMMETRY Parallel computing Numerical simulation Uniaxial compression test digital image processing
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基于数字图像处理技术的激光光斑位置检测研究
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作者 夏青 王桂霞 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第9期208-212,共5页
激光技术在应用过程中,光斑位置检测与确定是其中的关键环节,直接决定着激光技术的应用性能。但是,现有光斑位置检测方法由于应用手段的缺陷,存在着检测时间过长、检测精度较低等问题,故提出基于数字图像处理技术的激光光斑位置检测研... 激光技术在应用过程中,光斑位置检测与确定是其中的关键环节,直接决定着激光技术的应用性能。但是,现有光斑位置检测方法由于应用手段的缺陷,存在着检测时间过长、检测精度较低等问题,故提出基于数字图像处理技术的激光光斑位置检测研究。使用图像采集设备(相机或者摄像机)获取激光光斑图像,基于数字图像处理技术处理激光光斑图像,以此为基础,采用二维Otsu算法分割激光光斑图像,应用Canny算子提取光斑边缘,通过最小二乘圆拟合方法拟合处理光斑边缘,即可计算出激光光斑中心位置,从而实现了激光光斑位置的精准检测。实验结果显示:应用提出方法获得的光斑位置检测时间最小值为0.1 s,光斑位置检测误差最小值为0.2%,充分证实了提出方法应用性能较佳。 展开更多
关键词 激光光斑 数字图像处理技术 位置检测 检测精准度测试 中心位置计算
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数字图像散斑技术的玄武岩纤维沥青混合料长期抗裂性能分析 被引量:7
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作者 肖鹏 裴昭辉 +3 位作者 吴帮伟 康爱红 寇长江 吴星 《河南科技大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2023年第1期60-67,M0006,共9页
针对传统的测试方法难以对纤维沥青混合料长期抗裂性能评价的问题,将两种类型纤维(木质素纤维和玄武岩纤维)干法掺入SMA-13沥青混合料中,制备不同老化程度的纤维增强沥青混合料试件。通过半圆弯拉试验对纤维沥青混合料的抗裂性能进行测... 针对传统的测试方法难以对纤维沥青混合料长期抗裂性能评价的问题,将两种类型纤维(木质素纤维和玄武岩纤维)干法掺入SMA-13沥青混合料中,制备不同老化程度的纤维增强沥青混合料试件。通过半圆弯拉试验对纤维沥青混合料的抗裂性能进行测试,同时采用数字图像散斑技术分别计算实时裂纹扩展长度和平均裂纹扩展速率参数,评价纤维类型对沥青混合料抗裂性能的影响。通过扫描电子显微镜试验分析纤维在混合料中的强化机制。研究结果表明:不同老化程度下,玄武岩纤维沥青混合料的抗裂性能优于木质素纤维沥青混合料;玄武岩纤维加入混合料中可以显著减缓裂纹扩展速率,延长了试件断裂时间;玄武岩纤维在混合料中形成固定的三维网状结构,有助于混合料的强化。在未老化、短期老化和长期老化阶段,BFSMA-13的V值分别为LFSMA-13的V值的53.53%、48.35%和53.94%。同时,V值与FI指数的相关性较好,两者的线性相关系数R达到了0.9。 展开更多
关键词 沥青混合料 长期抗裂性能 数字图像散斑技术 玄武岩纤维 半圆弯拉试验
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基于数字图像相关光测法的CFRP测试与分析 被引量:2
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作者 李十泉 刘荣桂 +1 位作者 朱奇 吴文鑫 《江苏大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2023年第1期112-116,124,共6页
为了开展碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced plastics, CFRP)片材的拉伸弹性模量和弯曲模量测试,对CFRP试件进行拉伸试验和三点弯曲试验,同时开展了电测法和数字图像相关(digital image correlation, DIC)光测法的测量与分析... 为了开展碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced plastics, CFRP)片材的拉伸弹性模量和弯曲模量测试,对CFRP试件进行拉伸试验和三点弯曲试验,同时开展了电测法和数字图像相关(digital image correlation, DIC)光测法的测量与分析.研究结果表明:通过电测法与DIC光测法测得的拉伸弹性模量分别为19.1 GPa和19.3 GPa,结果较为接近;通过电测法和DIC光测法测得的弯曲模量分别为18.5 GPa和19.2 GPa,结果相差较大;基于轴拉试件的电测法数据,建立了三点弯曲有限元模型,电测法分析得到的试件位移场、应变场与DIC光测法分析结果吻合,验证了DIC光测法计算结果的可靠性;与电测法相比,DIC光测法具有非接触、场域测试特性等优点,可用于实时监测试件面域位移场,从而得到其面域应变场. 展开更多
关键词 碳纤维增强复合材料 拉伸试验 三点弯曲试验 数字图像相关光测法 有限单元法
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数字图像相关方法在实验力学教学中的应用
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作者 何新党 周润 +2 位作者 刘欢 王龙龙 李磊 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2023年第9期163-167,共5页
数字图像相关(Digital Image Correlation,DIC)方法以其非接触、高精度、全场变形测量等优点,在力学、航空、航天、土木工程、生物医疗等多个领域呈现出广阔的应用前景。将DIC方法引入课堂,以板件拉伸试验为例,通过DIC方法和有限元仿真... 数字图像相关(Digital Image Correlation,DIC)方法以其非接触、高精度、全场变形测量等优点,在力学、航空、航天、土木工程、生物医疗等多个领域呈现出广阔的应用前景。将DIC方法引入课堂,以板件拉伸试验为例,通过DIC方法和有限元仿真给学生呈现拉伸变形的基本过程及切应力和滑移线等力学概念,并将DIC方法测试结果和传统的应变电测法及有限元仿真分析结果进行了对比,使得教学过程更具思辨精神,极大激发了学生的学习兴趣,取得了良好教学效果。 展开更多
关键词 数字图像相关方法 实验力学 全场变形测量 拉伸试验
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碳纤维发热电缆-玻纤格栅对沥青混凝土抗裂性能的影响
13
作者 赵亚军 冀晨宇 李桂祥 《粉煤灰综合利用》 CAS 2023年第5期87-93,共7页
为研究内置碳纤维发热电缆-玻纤格栅沥青混凝土的抗裂性能,对不同结构沥青混凝土进行半圆抗拉试验,并用数值模拟的方法建立热力耦合作用下的路面结构,分析升温性能和抗车辙能力。结果表明:碳纤维发热电缆的开槽效应、分层作用和本身材... 为研究内置碳纤维发热电缆-玻纤格栅沥青混凝土的抗裂性能,对不同结构沥青混凝土进行半圆抗拉试验,并用数值模拟的方法建立热力耦合作用下的路面结构,分析升温性能和抗车辙能力。结果表明:碳纤维发热电缆的开槽效应、分层作用和本身材质给混凝土带来的不利影响抵消了发热电缆的加筋作用,使混凝土抗裂性能降低了10%左右;发热电缆升温性能较好,但在加热过程中使沥青路面变软,路面抗车辙能力降低;玻纤格栅较高的抗拉强度提高了混凝土的抗裂能力,并且格栅的网格作用限制了集料移动,提高了混凝土抗变形的能力。 展开更多
关键词 碳纤维发热电缆 玻纤格栅 数字图像相关技术 半圆抗拉试验 数值模拟
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基于图像处理技术水分迁移对光伏桩冻拔稳定性影响的试验研究 被引量:2
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作者 陈强 李驰 高利平 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期49-54,共6页
该文以光伏螺旋短桩基础为例,对冻结过程中土体内部水分的迁移实现可视化观测,研究冻土中水分迁移对桩体抗拔稳定性的影响。试验结果表明,通过图像观测到的水分迁移过程与百分表记录的全螺旋桩冻拔量在时间和空间上具有一致性,主要分为... 该文以光伏螺旋短桩基础为例,对冻结过程中土体内部水分的迁移实现可视化观测,研究冻土中水分迁移对桩体抗拔稳定性的影响。试验结果表明,通过图像观测到的水分迁移过程与百分表记录的全螺旋桩冻拔量在时间和空间上具有一致性,主要分为3个阶段:第1阶段(初始阶段),在0~1.5 h,水分迁移速率与桩体冻拔速率均较大,且在此阶段末,桩体的冻拔量达到桩径的8.4%;第2阶段,在1.5~5.0 h,二者的发展速率都有所下降但总趋势仍在上升,到5.0 h时桩体的冻拔量达到桩径的14.5%;第3阶段,在5.0 h后,水分的迁移基本完成,桩体的冻拔量达到最大并逐渐趋于稳定,最终冻拔量为桩径的15.3%。拟通过该文为寒冷地区光伏螺旋短桩在工程应用中所受到的冻拔影响提供基础试验依据。 展开更多
关键词 光伏 螺旋桩 水分迁移 数字图像处理 冻拔 模型试验
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基于OPENMV4的手持式香蕉成熟度检测仪
15
作者 周恩舟 唐晓虎 +2 位作者 冯梓浩 钱有为 何富运 《自动化技术与应用》 2023年第4期9-14,共6页
香蕉是人们日常生活中经常食用的水果,但由于其成熟周期短,且不易储存的特点,常导致食用生香蕉和过熟香蕉的情况。故设计一款手持式香蕉成熟度检测仪,其主要设备为OPENMV4摄像头。将香蕉成熟度分为六级。在标准的白光环境下,使用OPENMV... 香蕉是人们日常生活中经常食用的水果,但由于其成熟周期短,且不易储存的特点,常导致食用生香蕉和过熟香蕉的情况。故设计一款手持式香蕉成熟度检测仪,其主要设备为OPENMV4摄像头。将香蕉成熟度分为六级。在标准的白光环境下,使用OPENMV4进行图像样本采集,并进行图像预处理,将RGB色彩空间中R通道值与二值化图像样本黑色像素占比值二者相结合来作为阈值划分参数,将用户采集到的图像样本色彩参数与规定阈值参数对比,得出对应的成熟度级别,并实时反馈当前香蕉是否适合食用的信息,从而实现手持式香蕉成熟度检测。经实验,其准确率可达到90.56%。 展开更多
关键词 数字图像处理 阈值划分 无损检测 手持式设备
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基于无人机技术的大坝表面裂缝识别技术研究
16
作者 张振 徐梓源 +1 位作者 鲍永龙 张少中 《青海交通科技》 2023年第5期66-72,103,共8页
水工混凝土结构建筑物,如混凝土坝,在使用过程中会因交替荷载和材料老化而受到损坏形成表面裂缝。裂缝的产生可能会给大坝的安全性带来挑战。因此,监测水工混凝土结构裂缝的变化状态对水利工程的健康服务具有重要意义。研究结合无人机... 水工混凝土结构建筑物,如混凝土坝,在使用过程中会因交替荷载和材料老化而受到损坏形成表面裂缝。裂缝的产生可能会给大坝的安全性带来挑战。因此,监测水工混凝土结构裂缝的变化状态对水利工程的健康服务具有重要意义。研究结合无人机技术和数字图像处理的方法,提出了一种基于水工结构的自动损伤检测和诊断方法。它被设计用于表面损伤的检测和分割,具体来说,为了提高裂纹特征提取效果,基于YOLOv5使用了ResNet101作为主干网络,对裂缝进行特征提取。与静态图像和直接人工测量相比,无人机的机载图像具有更高的精度,这表明其在实现远程、可靠和快速的裂纹检测方面具有广泛的应用潜力。 展开更多
关键词 无人机 数字图像处理 裂纹特征 无损检测
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含层理结构面层状板岩张拉断裂的DIC试验研究
17
作者 李二强 邓小卫 +3 位作者 宋白杨 李明玉 赵宁宁 冯吉利 《金属矿山》 CAS 北大核心 2023年第12期50-55,共6页
矿产资源伴生含层理、节理、裂隙等结构面的层状岩体,其中层状板岩在我国分布广泛,因抗拉性能差会导致多样工程灾害并影响资源开采。基于此,本文以木寨岭隧道软弱层状炭质板岩为研究对象,通过直缝半圆盘三点弯断裂试验(SCB),深入分析了... 矿产资源伴生含层理、节理、裂隙等结构面的层状岩体,其中层状板岩在我国分布广泛,因抗拉性能差会导致多样工程灾害并影响资源开采。基于此,本文以木寨岭隧道软弱层状炭质板岩为研究对象,通过直缝半圆盘三点弯断裂试验(SCB),深入分析了层状板岩的张拉断裂特性,同时基于数字图像相关方法分析了不同层理倾角层状板岩裂纹起裂、扩展态势下的表面位移场演化特征。结果表明:①层状板岩在试验时均表现出典型脆性断裂破坏,SCB试验荷载—位移曲线发展态势较为相似,主要包含裂隙压密变形、线弹性变形、塑性弱屈服和瞬时跌落破坏4个阶段。但力学响应及峰值荷载差异极大;②受层理影响,不同层理倾角下的层状板岩呈现出显著各向异性力学性质,SCB试验试样峰值荷载受层理面影响差异巨大,divider试样为竖直层理试样峰值荷载的1.97倍;③层状板岩张拉断裂破坏形态复杂多变,虽然均从直缝尖端起裂,但其裂纹扩展态势随层理变化而呈现出巨大差异,具体如台阶型、链式折线型和笔直型等断裂形态;④基于DIC测取不同层理层状板岩试样缝尖至加载端散斑关注区表面水平位移场,进而揭示了由试样尖端起裂至裂纹扩展贯通形成的表面位移场断裂演化特征。相关研究成果可为层状岩体矿山掘进及开采的灾害防治奠定坚实理论和应用基础。 展开更多
关键词 层状板岩 直缝半圆盘三点弯试验 张拉断裂 数字图像相关方法 断裂演化
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Biaxial tensile behavior of CoCrFeNi high-entropy alloy under dynamic and proportional loadings
18
作者 Haoyang LI Liqiang GAO +4 位作者 Lin QI Yajing FENG Jingyu WANG Yulong LI Qifeng YU 《Chinese Journal of Aeronautics》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第9期475-489,共15页
The dynamic failure behavior of CoCrFeNi High-Entropy Alloy(HEA)under plane biaxial stress was investigated in detail.The dynamic biaxial tensile tests were conducted using an Electromagnetic Biaxial Split Hopkinson T... The dynamic failure behavior of CoCrFeNi High-Entropy Alloy(HEA)under plane biaxial stress was investigated in detail.The dynamic biaxial tensile tests were conducted using an Electromagnetic Biaxial Split Hopkinson Tensile Bar(EBSHTB)system.For comparison,the quasi-static uniaxial and biaxial tensile tests,as well as dynamic uniaxial tensile tests,were per-formed respectively.A cruciform specimen suitable for large plastic deformation was designed and employed in the experiments.The Finite Element Method(FEM)verified that the improved cruciform specimen could satisfy the basic requirements.The feasibility of the proposed specimen was further confirmed through loading tests.Finally,the quasi-static and dynamic yield loci of the HEA in the first quadrant of the principal stress space were plotted.The results indicate that the alloy exhibits obvious strain hardening effect and strain rate strengthening effect,the yield locus and plastic work contours can be accurately described by Hill'48 criterion. 展开更多
关键词 High-entropy alloys Biaxial tensile test Cruciform specimen Electromagnetic split Hop-kinson bar digital image correlation
原文传递
基于CT图像的混凝土细观结构的有限元重建 被引量:10
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作者 柏巍 彭刚 +1 位作者 戚永乐 王乾峰 《混凝土》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期63-65,69,共4页
基于CT扫描得到的图像,结合图像数字处理技术,对混凝土的真实细观结构进行了重建,并将其导入有限元软件之中,建立了更能准确表征混凝土细观非均质性的二维数值试件,尤其是考虑了孔隙对混凝土拉应力分布的影响,从而弥补了传统数值方法中... 基于CT扫描得到的图像,结合图像数字处理技术,对混凝土的真实细观结构进行了重建,并将其导入有限元软件之中,建立了更能准确表征混凝土细观非均质性的二维数值试件,尤其是考虑了孔隙对混凝土拉应力分布的影响,从而弥补了传统数值方法中采用虚拟随机混凝土骨料模型的不足。通过几种不同情况的劈裂试验的对比,可以发现,是否考虑非均质性和孔隙将会对计算结果产生很大的影响,考虑了混凝土的非均质性和孔隙后,拉应力分布并不是均质条件下的中心对称均匀分布,而是有大量应力集中现象,主要出现在骨料、砂浆基质和孔隙的交界处,拉应力沿加载方向呈波动状变化,最大拉应力出现在孔隙和砂浆基质的交界处,而不是出现在沿加载方向直径的中心附近。 展开更多
关键词 CT 图像处理 混凝土 细观结构 有限元 劈裂
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间接拉伸试验条件下沥青混合料变形特性 被引量:9
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作者 张蕾 陈静云 +1 位作者 乔英娟 王哲人 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2008年第6期856-858,共3页
为分析沥青混合料的劈裂拉伸性能,采用数字图像测量方法,实现了试样表面轴向变形和径向变形的同步测定,得到了粗骨料沥青混合料和细骨料沥青混合料在不同温度下的宏观力学性能及应力-应变关系。结果表明:粗骨料沥青混凝土呈脆性破坏趋势... 为分析沥青混合料的劈裂拉伸性能,采用数字图像测量方法,实现了试样表面轴向变形和径向变形的同步测定,得到了粗骨料沥青混合料和细骨料沥青混合料在不同温度下的宏观力学性能及应力-应变关系。结果表明:粗骨料沥青混凝土呈脆性破坏趋势,细骨料沥青混凝土在破坏前进入塑性屈服阶段;材料的弹性压缩和剪切膨胀与载荷历史紧密相连,反映了材料的结构性变形过程。该成果对沥青路面的拉伸开裂研究具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 间接拉伸试验 数字图像测量 应力应变关系
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