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岩石摩擦滑动位移场时空演化特征研究

岩石力学与工程学报 2018年第8期37卷 1777-1784页

作者：宋义敏张悦许海亮李肖飞王亚飞北方工业大学土木工程学院北京100144

采用双面剪切模型实验方法,对一种花岗岩试件进行岩石摩擦滑动实验研究。以CCD相机构建实验图像数据采集系统,利用数字散斑相关方法对岩石试件在摩擦滑动过程中的位移场、滑动面的滑动位移及变形能密度的演化特征进行研究。研究结果表明... 详细信息

采用双面剪切模型实验方法,对一种花岗岩试件进行岩石摩擦滑动实验研究。以CCD相机构建实验图像数据采集系统,利用数字散斑相关方法对岩石试件在摩擦滑动过程中的位移场、滑动面的滑动位移及变形能密度的演化特征进行研究。研究结果表明:(1)剪应力初始缓慢增长阶段,滑动岩块位移场空间非均匀分布是由试件自身随机缺陷和滑动接触面上随机分布的凹凸体的变形引起,位移主要为试件的弹性变形位移;剪应力线性增长阶段,试件局部区域处于滑动状态,试件位移场的空间分布受滑动面主导,试件整体位移场体现出较规则分布特点;剪应力非线性增长阶段,试件位移场空间演化上,滑动面分布有强段和弱段,滑动面弱段位移场等值线呈均匀分布,等值线近似直线且相互平行,滑动面强段的位移场等值线呈非均匀分布,位移场等值线呈曲线状;试件位移场时间演化上,强段和弱段区域随载荷增长呈动态变化。(2)影响滑动面强段分布的因素为凹凸体的阻碍性,凹凸体的阻碍性不仅与其自身强度有关,还与所在区域滑动面间的咬合程度有关;滑动面水平位移演化受滑动面强段摩擦滑动状态控制,水平位移曲线与加载曲线有较好的对应关系。(3)在剪应力非线性增长阶段,滑动面强段处于静摩擦和滑动的交替状态,滑动面滑动速度表现出突变现象,变形能密度在此阶段发生积累与释放的波动式演化特征。

关键词：岩石力学摩擦滑动位移场变形能密度滑动成核数字散斑相关方法

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基于位移场的裂纹尖端识别算法

航空动力学报 2018年第9期33卷 2198-2204页

作者：张文东李三元董登科魏玉龙中国航空工业集团有限公司飞机强度研究所西安710065

提出一种基于位移场的裂纹尖端识别算法。首先建立了与裂尖位置有关的目标函数,将裂尖识别问题转化为求解最小值的优化问题;然后在位移场范围内假设裂尖位置,将非线性优化问题转变为线性问题,在给出裂尖的初始假设位置后,通过该裂尖识... 详细信息

提出一种基于位移场的裂纹尖端识别算法。首先建立了与裂尖位置有关的目标函数,将裂尖识别问题转化为求解最小值的优化问题;然后在位移场范围内假设裂尖位置,将非线性优化问题转变为线性问题,在给出裂尖的初始假设位置后,通过该裂尖识别算法迭代分析,最终获得裂纹尖端的准确位置。仿真测试表明,该算法6s内通过4步迭代分析就可以得到Ⅰ型裂纹区域的位移场和Ⅰ-Ⅱ混合型裂纹区域的位移场准确的裂尖位置,该方法为裂纹测量技术提供了技术支持,有极大的应用价值。

关键词：位移场裂纹尖端应力强度因子线性最小二乘法迭代分析

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盾构隧道叠交施工引起的土层位移场分布规律

岩土工程学报 2006年第4期28卷 485-490页

作者：廖少明余炎白廷辉高立群同济大学地下建筑与工程系上海200092 上海申通集团有限公司上海200031

考虑盾构隧道叠交施工之间的相互影响,应用边界单元法对相邻隧道开挖过程中的三种典型叠交位置关系,引起的地层位移场分布规律及相互影响进行分析。分析结果表明:单条隧道开挖引起的地表最大沉降值出现在隧道轴线的正上方,而两左右或上... 详细信息

考虑盾构隧道叠交施工之间的相互影响,应用边界单元法对相邻隧道开挖过程中的三种典型叠交位置关系,引起的地层位移场分布规律及相互影响进行分析。分析结果表明:单条隧道开挖引起的地表最大沉降值出现在隧道轴线的正上方,而两左右或上下相邻隧道开挖的地表及土层内部的最大沉降值则出现在两隧道的纵轴线之间,且偏向上方埋深较浅的隧道。隧道开挖引起的地层深层与浅层变形趋势是一致的,但在两隧道轴线上方深层土体的沉降要远比浅层土体大。叠交隧道的埋深及其相对空间位置关系对土层的位移场有较大的影响。

关键词：盾构地铁隧道边界单元法相互作用位移场

楔刀作用下含水平节理岩体的位移场特征及损伤演化试验研究

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岩石力学与工程学报 2011年第5期30卷 982-990页

作者：邹飞李海波周青春朱小明莫振泽郝亚飞中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071

为了研究水平节理对盘形滚刀破岩机制的影响,对实际条件进行简化后,在改进的试验装置上进行楔形刀具作用下相似材料的贯入破坏试验。用CCD相机对试件表面的变形、破坏过程进行实时拍摄,并采用数字散斑相关方法对采集图像进行分析,获得... 详细信息

为了研究水平节理对盘形滚刀破岩机制的影响,对实际条件进行简化后,在改进的试验装置上进行楔形刀具作用下相似材料的贯入破坏试验。用CCD相机对试件表面的变形、破坏过程进行实时拍摄,并采用数字散斑相关方法对采集图像进行分析,获得试件表面的位移场分布特征。通过位移场方差的演化对节理试件刀具荷载下的破坏进行表述。在采用相机拍摄数字图像的同时,采用声发射测试系统对试件破坏过程中微破裂源进行二维平面定位,研究含水平节理试件在楔形刀具作用下微震裂源的形成机制和微破裂分区聚集成核的特点。

关键词：岩石力学数字散斑相关方法位移场声发射节理

基于高分影像和ASIFT算法的滑坡位移场监测方法

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东北大学学报（自然科学版） 2017年第10期38卷 1468-1472,1476页

作者：张慧慧刘善军王茹东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819 辽宁省交通高等专科学校测绘系辽宁沈阳110122

针对利用高分遥感影像和SIFT算法进行大变形滑坡位移场监测时存在的不足,引入了一种具备完全仿射不变性的图像特征匹配算法(ASIFT),对不同时相高分遥感影像进行特征点提取与匹配,并在抚顺西露天矿特大型滑坡的位移场监测中进行了应用.... 详细信息

针对利用高分遥感影像和SIFT算法进行大变形滑坡位移场监测时存在的不足,引入了一种具备完全仿射不变性的图像特征匹配算法(ASIFT),对不同时相高分遥感影像进行特征点提取与匹配,并在抚顺西露天矿特大型滑坡的位移场监测中进行了应用.结果表明,与SIFT算法相比,ASIFT算法弥补了特征提取算法在仿射不变性上的不足,增加了特征匹配点,提高了滑坡空间位移矢量场标定精度,且自动化程度高、成本低,非常适合于特大型滑坡的大变形位移场监测.

关键词：高分影像 ASIFT 滑坡位移场监测

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精铸过程位移场的数值模拟方法

航空学报 2009年第1期30卷 165-170页

作者：卜昆董一巍姚倡锋张定华西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室陕西西安710072

为了保证精铸件的成形精度,制造所用的模具型腔必须对铸件的收缩变形进行补偿。提出一种精铸过程位移场的数值模拟方法:通过涡轮叶片的精铸实验,测量与分析铸件上特定位置的温度值变化曲线,反向求解了界面换热系数随时间的变化关系,提... 详细信息

为了保证精铸件的成形精度,制造所用的模具型腔必须对铸件的收缩变形进行补偿。提出一种精铸过程位移场的数值模拟方法:通过涡轮叶片的精铸实验,测量与分析铸件上特定位置的温度值变化曲线,反向求解了界面换热系数随时间的变化关系,提高了铸件凝固过程中温度场数值计算的精度。通过设置适当的工艺参数和边界条件,基于熔模铸造温度场和应力场,对精铸过程进行耦合计算,得到了较为精确的凝固过程位移场,与实测结果吻合较好,为精铸涡轮叶片模具型腔的优化提供了量化参考依据。

关键词：数值模拟熔模精铸位移场界面换热系数涡轮叶片

树脂基复合材料内部离面位移场和应变场分布的动态测量

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光学精密工程 2014年第12期22卷 3217-3223页

作者：周延周朱文卓董博白玉磊彭义广东工业大学自动化学院广东广州510006

为了快速动态测量树脂基复合材料内部的受力变形情况,利用光学干涉谱域相位对照B扫描方法,对存在孔洞缺陷的树脂基复合材料样件内部的离面位移场和应变场进行了测量。分别对机械载荷和热载荷作用下的复合材料样件进行了弯曲变形和热变... 详细信息

为了快速动态测量树脂基复合材料内部的受力变形情况,利用光学干涉谱域相位对照B扫描方法,对存在孔洞缺陷的树脂基复合材料样件内部的离面位移场和应变场进行了测量。分别对机械载荷和热载荷作用下的复合材料样件进行了弯曲变形和热变形实验,然后对实验中得到的相位差数据进行解卷绕,计算得出了材料内部的离面位移场分布和应变场分布。实验显示:得到的结果能够清晰反映复合材料内部缺陷周围受力变形的动态过程,观测到的材料应力集中区域的位移和应变明显大于完好部分,透视得到了测量材料表层以下1mm连续深度的变形情况。该方法能够实现亚微米级的位移场测量精度,并可对材料的变形过程进行动态测量,是一种进行材料力学特性分析的有效手段。

关键词：树脂基复合材料力学测量位移场应变场光学干涉 B扫描

扩大头对楔形桩沉桩位移场影响的透明土模型试验

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应用基础与工程科学学报 2016年第6期24卷 1248-1255页

作者：孔纲强曹兆虎周航郑礼昆孟军河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室江苏南京210098 德州黄河建业工程有限责任公司山东德州251100

基于透明土和数字图像处理技术,开展扩底(含扩大头)楔形桩和普通楔形桩沉桩过程对比模型试验,动态观测桩周土体在楔形桩沉桩过程中的变形规律及其沉桩影响半径,讨论沉桩过程中扩大头存在对桩周土体位移场的影响规律.结合沉桩过程中土体... 详细信息

基于透明土和数字图像处理技术,开展扩底(含扩大头)楔形桩和普通楔形桩沉桩过程对比模型试验,动态观测桩周土体在楔形桩沉桩过程中的变形规律及其沉桩影响半径,讨论沉桩过程中扩大头存在对桩周土体位移场的影响规律.结合沉桩过程中土体表层径向位移量,对比分析了常规天然土体模型试验、圆孔扩张理论计算和本文基于透明土材料的模型试验等3种方法之间的异同点,验证了本文方法的合理性.本文试验条件下,含扩大头楔形桩沉桩过程中桩周位移(竖向和径向)、沉桩影响半径分别是常规楔形桩的2.0倍和1.3倍左右.

关键词：桩基透明土影响半径位移场模型试验

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激光脉冲线源位移场的数值与实验研究

声学学报 2000年第4期25卷 345-350页

作者：胡文祥钱梦騄同济大学声学研究所上海200092

采用Fourier变换方法求解激光脉冲线源作用下弹性介质中的波动方程，获得了位移解的积分表达式，直接采用两次FFT方法数值计算了位移波形。所计算的情况包括铝介质半无限空间表面位移、铝板的背中心及编中心表面位移。激发源分别考虑热... 详细信息

采用Fourier变换方法求解激光脉冲线源作用下弹性介质中的波动方程，获得了位移解的积分表达式，直接采用两次FFT方法数值计算了位移波形。所计算的情况包括铝介质半无限空间表面位移、铝板的背中心及编中心表面位移。激发源分别考虑热弹和烧蚀两种情况。实验则采用脉冲Nd：YAG激光进行激励并使用激光干涉仪进行检测。比较数值结果与试验结果两者有较好的一致性。

关键词：激光脉冲线源位移场激光超声数值计算实验