探討了一種基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的非接觸式的應(yīng)變測量方法,稱為數(shù)字散斑相關(guān)法(dscm),并用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了方法的可靠性。dscm有著全場、非接觸、高精度、易操作的優(yōu)點(diǎn),因此在工程材料測試上有著廣泛的應(yīng)用潛力,從而為光測力學(xué)拓展了應(yīng)用領(lǐng)域,為應(yīng)變多樣化測量展現(xiàn)了新的前景。

闡述了超聲散斑相關(guān)法測量物體表面應(yīng)變的原理,組建了實(shí)驗(yàn)測量系統(tǒng),對位于水下的硅橡膠試件的表面應(yīng)變進(jìn)行了非接觸式測量,測量值與標(biāo)定值符合較好.對實(shí)驗(yàn)誤差的分析表明:在加載范圍內(nèi),應(yīng)變越大,測量誤差越小,且測量誤差主要與散斑的橫向尺寸有關(guān).針對應(yīng)變大小對超聲散斑退相關(guān)效應(yīng)的影響進(jìn)行了研究,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在測量范圍內(nèi),這種影響近似成線性變化.

提出用數(shù)字散斑相關(guān)方法測量移動物體的連續(xù)位移.激光照射粗糙表面形成散斑場,用ccd記錄粗糙表面移動時的序列散斑圖像,利用數(shù)字散斑相關(guān)方法分析散斑圖像,確定粗糙表面的位移.研究結(jié)果表明,數(shù)字散斑相關(guān)技術(shù)可以高精度地測出連續(xù)移動物體的位移.

數(shù)字散斑相關(guān)法具有非接觸、精度高、適用于工程現(xiàn)場等特點(diǎn),成為實(shí)驗(yàn)力學(xué)中一種有效的光學(xué)測試手段。該文簡要介紹了數(shù)字散斑相關(guān)法的基本原理、特點(diǎn)和應(yīng)用范圍,概述了在壓力容器變形測量方面的應(yīng)用現(xiàn)狀,隨著相關(guān)配套和輔助技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字散斑干涉法在測量壓力容器變形方面在宏觀和微觀方面展現(xiàn)了新的技術(shù)突破:改進(jìn)光學(xué)系統(tǒng)與加載方式可測量大面積的變形場,與高分辨率設(shè)備結(jié)合可進(jìn)行結(jié)構(gòu)微小形變的檢測,而全場高溫變形測量技術(shù)的發(fā)展進(jìn)一步拓展了其適用環(huán)境。

在進(jìn)行井架承載能力評定時,現(xiàn)有的檢測方法存在諸多不足。結(jié)合現(xiàn)有計(jì)算機(jī)圖片處理功能,設(shè)計(jì)了一套基于數(shù)字散斑相關(guān)技術(shù)的井架應(yīng)變測量方法。與現(xiàn)有的電測法得到的井架應(yīng)變測量結(jié)果對比,基于數(shù)字散斑相關(guān)技術(shù)的井架應(yīng)變測量方法的測量結(jié)果精確、可靠。此測量方法減輕了勞動強(qiáng)度,提高了工作效率,解決了現(xiàn)有井架承載能力評定工作中應(yīng)變測量方法存在的不足?；跀?shù)字散斑相關(guān)技術(shù)的井架應(yīng)變測量方法為井架承載能力評定提供一種新的應(yīng)變測量方法,對更加科學(xué)、合理、全面地評定鉆修機(jī)井架的承載能力具有實(shí)用價值。

通過三點(diǎn)彎載荷實(shí)驗(yàn),利用數(shù)字散斑相關(guān)方法得到了試件載荷過程中對應(yīng)的載荷一位移曲線.依據(jù)實(shí)驗(yàn)中試件載荷前后位移的變化量,對常用工程材料pmma的彈性模量進(jìn)行了測定.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明所測彈性模量較為真實(shí)、客觀,相對誤差較小.該研究方法為同類材料未知彈性模量的測定提供了一種行之有效的測量途徑.

針對傳統(tǒng)接觸式應(yīng)變測量的局限性,探討了基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的非接觸式應(yīng)變測量方法——數(shù)字散斑相關(guān)方法(digitalspecklescorrelationmethod,dscm),并用單向拉伸實(shí)驗(yàn)對該方法進(jìn)行了驗(yàn)證,結(jié)果表明,該方法是一種實(shí)用快速、高精度的變形測量方法。

該文回顧了國內(nèi)外木材斷裂力學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀,并介紹了數(shù)字散斑干涉技術(shù)在位移、應(yīng)變、振動和醫(yī)學(xué)診斷等領(lǐng)域中的應(yīng)用和國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r,提出了一種新的研究方法,并對該方法作了介紹和探討。

闡述了數(shù)字散斑相關(guān)方法的基本原理.采用爬山搜索法進(jìn)行整像素搜索,基于梯度的搜索算法計(jì)算亞像素位移、位移場局部最小二乘擬合計(jì)算應(yīng)變場.測量了混凝土三點(diǎn)彎曲梁裂縫尖端的演化過程,給出了試件加載過程的載荷-位移曲線以及裂縫擴(kuò)展的過程.由dscm分析結(jié)果,獲得了試件在不同載荷下裂縫尖端的位移場與應(yīng)變場.為深入研究含裂紋體材料和結(jié)構(gòu)的斷裂破壞提供了一個有效的實(shí)驗(yàn)方法.

數(shù)字散斑相關(guān)方法,作為固體材料表面變形測量方法,是一種全場、無接觸、高自動化和高精度的光學(xué)變形測量方法,與其他變形測量方法相比,具有靈敏度高,測量準(zhǔn)確等一系列獨(dú)特的優(yōu)越性,在建筑工程變形測量及力學(xué)分析中得到較快的發(fā)展。本文闡述了數(shù)字散斑方法的基本原理,重點(diǎn)綜述了數(shù)字散斑方法在混凝土、瀝青材料、硅酸鹽水泥、復(fù)合材料、負(fù)泊松比防爆材料等建筑材料以及混凝土結(jié)構(gòu)、橋梁結(jié)構(gòu)、巖土結(jié)構(gòu)、木質(zhì)結(jié)構(gòu)等建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)行為測量與分析中的應(yīng)用進(jìn)展,總結(jié)并展望了數(shù)字散斑方法在未來建筑材料與結(jié)構(gòu)在服役過程中有效監(jiān)測的應(yīng)用前景與發(fā)展趨勢。隨著數(shù)字散斑相關(guān)方法的測量精度與速度大幅提升,結(jié)合光纖技術(shù)與計(jì)算機(jī)模擬等方法,建筑材料與結(jié)構(gòu)三維實(shí)體的微觀力學(xué)行為有望實(shí)現(xiàn)全方位實(shí)時監(jiān)測。

將現(xiàn)代光測力學(xué)技術(shù)中的數(shù)字散斑干涉法引入到工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,既可以開拓學(xué)生的視野,加深對力學(xué)知識的理解和掌握,又可以激發(fā)學(xué)生的科研積極性,并提高學(xué)生的實(shí)踐能力.數(shù)字散斑干涉法具有全場非接觸測量,操作簡單及測量精度高等優(yōu)點(diǎn),對工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的電測方法起到了很好的補(bǔ)充作用.以典型的梁彎曲實(shí)驗(yàn)測試為例,利用數(shù)字散斑干涉法獲得了梁彎曲時的面內(nèi)位移和正應(yīng)變分布,應(yīng)變云圖非常直觀地顯示了梁彎曲正應(yīng)變沿橫截面線性分布的特征.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該方法在工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中是有效和可行的.

根據(jù)卸荷路徑確定巖石卸荷強(qiáng)度參數(shù)時,為避免巖樣本身離散性過大對強(qiáng)度的影響,采用了卸荷多級破壞試驗(yàn)方法。將卸荷應(yīng)力路徑與多級破壞方法有機(jī)結(jié)合,用單個巖樣獲取多個強(qiáng)度值,然后通過回歸確定巖石卸荷強(qiáng)度參數(shù)?；趍ts815.02巖石三軸試驗(yàn)機(jī),研究荷載控制方式下多級破壞試驗(yàn)中峰值判斷、破壞狀態(tài)變形控制等幾個問題,并提出相應(yīng)的解決方案。最后成功開展了大理巖卸荷多級破壞試驗(yàn),取得了與常規(guī)卸荷破壞試驗(yàn)較一致的結(jié)果。研究成果表明,卸荷應(yīng)力路徑中引入多級破壞的方法,既考慮了應(yīng)力路徑對強(qiáng)度的影響,又有效避免巖樣離散性過大對強(qiáng)度的影響,是一種實(shí)用、有效的確定巖石卸荷強(qiáng)度參數(shù)方法。

首先闡述了數(shù)字散斑干涉法測量面內(nèi)及離面變形量的原理和裝置結(jié)構(gòu),并將其應(yīng)用于鋁合金材料的熱變形測量中;結(jié)合數(shù)字圖像處理技術(shù),獲得代表變形量的數(shù)字散斑干涉條紋圖。結(jié)果表明數(shù)字散斑干涉測量法具有實(shí)時性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡單、全場,非接觸測量等優(yōu)點(diǎn)。

闡述了數(shù)字圖像相關(guān)測量方法的基本原理和特點(diǎn),介紹了其相關(guān)測量方法在航天器結(jié)構(gòu)微變形領(lǐng)域的應(yīng)用。設(shè)計(jì)了一種基于數(shù)字圖像相關(guān)測量原理的結(jié)構(gòu)微變形測量方法,通過測量對某相機(jī)安裝平臺相對形變和某載荷適配結(jié)構(gòu)熱穩(wěn)定性的兩個試驗(yàn),驗(yàn)證了該測量方法的可行性與正確性,其測量精度可達(dá)到5μm。該方法在航天器大尺寸結(jié)構(gòu)微變形測量中得到了較好地應(yīng)用。

薄壁鋼管混凝土構(gòu)件作為新發(fā)展的組合構(gòu)件,對其研究具有非常重要的意義。文中首先介紹了散斑圖像相關(guān)數(shù)字技術(shù)的基本原理,然后給出了變形計(jì)算公式。為彌補(bǔ)傳統(tǒng)測量方法的不足,在薄壁鋼管混凝土長柱偏壓破壞實(shí)驗(yàn)中,引入了散斑圖像相關(guān)數(shù)字技術(shù),對長柱跨中截面的全過程變形(位移)進(jìn)行了測量,并對測量結(jié)果進(jìn)行了分析與討論,同時還與傳統(tǒng)測量方法所得結(jié)果進(jìn)行了對比分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析表明:該方法具有較高的精度和工程可用性,可克服傳統(tǒng)測量方法中的一些弊端,且對實(shí)驗(yàn)設(shè)備和測量環(huán)境要求不高,很適合現(xiàn)場非接觸測量。

提出一種新的電鍍金剛石工具鍍層與基體結(jié)合強(qiáng)度測試方法。分別制備了亮鎳和添加稀土的電鍍結(jié)合劑鍍層。鍍層試件經(jīng)過制斑與加載,經(jīng)ccd采集成為數(shù)字圖像,通過數(shù)字圖像處理系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)性計(jì)算,尋找到試件加載變形后的數(shù)字圖像采集區(qū)域,從而計(jì)算出采集區(qū)域內(nèi)的位移和應(yīng)變。通過鍍層與基體界面處應(yīng)變的變化,分析鍍層的結(jié)合狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果,鎳-鑭鍍層與基體的結(jié)合強(qiáng)度高于亮鎳鈹層與基體的結(jié)合強(qiáng)度。研究結(jié)果表明利用數(shù)字圖像相關(guān)方法測量鍍層與基體結(jié)合強(qiáng)度是一種簡單有效的方法。

固體材料受力后從彈性發(fā)展到塑性、再發(fā)展到破壞,表明屈服與破壞是不同的。本文簡述了巖土材料的屈服準(zhǔn)則,并提出巖土材料的屈服準(zhǔn)則體系,提出材料應(yīng)力場中點(diǎn)破壞和整體面破壞2種概念及其定義,并用傳統(tǒng)極限分析方法定義材料的整體面破壞準(zhǔn)則?；仡櫡治鰝鹘y(tǒng)極限分析方法的求解特點(diǎn),由此指出傳統(tǒng)極限分析法與數(shù)值分析法的不足,兩者結(jié)合形成近年發(fā)展的數(shù)值極限分析方法,使極限分析方法的適用范圍大幅擴(kuò)大。就傳統(tǒng)極限分析法與數(shù)值極限法的內(nèi)涵、特點(diǎn)做深入的分析,論證了方法的可靠性,同時指出數(shù)值極限分析法的優(yōu)越性及其存在的問題,最后舉例說明數(shù)值極限分析方法在巖土工程中的邊(滑)坡、地基以及隧道工程中的廣泛適用性。

巖石工程系統(tǒng)破壞的弱場控制探討——巖石工程系統(tǒng)的破壞發(fā)生在系統(tǒng)相對最薄弱部位和環(huán)節(jié)，系統(tǒng)的弱場控制著巖石工程的承載力。在建立弱場控制概念的基礎(chǔ)上，提出了強(qiáng)度問題的弱場控制原理及其發(fā)生判據(jù)，利用數(shù)值分析和紅外監(jiān)測實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的研究方法，探討了含梯...

數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

1．國外鋼結(jié)構(gòu)住宅發(fā)展概述和對我國的借鑒作用\r\n大部分困家是以工業(yè)化為前提來帶動鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展，而鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展又促使各國工業(yè)化程度的進(jìn)一步提高。周外鋼結(jié)構(gòu)建筑迅速發(fā)展的主要原因有以下三點(diǎn)：鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展為建筑用鋼提供了豐富的物資基礎(chǔ)：環(huán)保的嚴(yán)格要求和資源的充分利用，促使業(yè)主、建筑師和結(jié)構(gòu)工程師選擇鋼結(jié)構(gòu)；成熟、配套的技術(shù)和產(chǎn)品推動了鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展。

通過檢測激光光斑中心位置偏移來進(jìn)行變形監(jiān)測,是一種易布設(shè)、低成本且具有較高精度的新方法。在實(shí)際應(yīng)用中,由于光軸與靶面間存在夾角,光斑為類圓形狀,本文通過對激光光斑影像進(jìn)行正射變換糾正,檢測出激光光斑中心位置的像素偏移量,間接推導(dǎo)出監(jiān)測點(diǎn)的實(shí)際偏移量。通過模擬試驗(yàn)分析,獲得了亞毫米級的變形監(jiān)測精度。

指出鑄鐵散熱器由于其固有的優(yōu)點(diǎn)及工藝改進(jìn)后產(chǎn)品的更新,決定其必然仍有廣大的應(yīng)用場合和市場,對此應(yīng)有正確認(rèn)識并據(jù)以決策;認(rèn)為注重科技投入,改善生產(chǎn)工藝,提高生產(chǎn)率是產(chǎn)品存在的關(guān)鍵。