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兵工学报 2017年第12期38卷 2395-2405页

作者：何成龙杨军北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081

为了研究爆炸冲击下深部岩石的破碎过程,建立主动围压约束及中心孔爆炸加载实验装置,利用动态测试技术、高速摄像和数字图像相关方法,得到动静组合加载下岩石内部的应变场和表面裂纹扩展过程。基于Johnson-Holmquist本构模型,对不同围... 详细信息

为了研究爆炸冲击下深部岩石的破碎过程,建立主动围压约束及中心孔爆炸加载实验装置,利用动态测试技术、高速摄像和数字图像相关方法,得到动静组合加载下岩石内部的应变场和表面裂纹扩展过程。基于Johnson-Holmquist本构模型,对不同围压下岩石爆炸动态响应进行了模拟研究。对比结果发现:围压在圆柱试件环向形成压缩预应力,减弱了爆炸柱面波产生的环向拉伸破坏,破碎区半径、裂纹数目和裂纹几何尺寸随着围压的增大显著减小;距离炮孔越远,爆炸应力波强度降低、围压对裂纹的止裂作用逐渐增强。结合弹性力学和柱面弹性波理论对动静加载下应力场的变化进行分析发现,围压产生的环向压缩应力减小了爆炸形成的拉伸破坏,这一结论与实验结果相同。数值模拟结果表明:von Mises应力场随围压的升高而增强,而环向拉伸破坏随围压的升高而减弱,不同围压下的破碎半径和裂纹形态与实验结果基本一致。

关键词：兵器科学与技术岩石材料爆炸载荷主动围压图像相关方法 Johnson-Holmquist损伤本构模型

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闭孔泡沫铝特征统计及其变形行为实验研究

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东南大学学报（自然科学版） 2009年第2期39卷 250-254页

作者：杨福俊唐兆琛朱莉何思渊何德坪何小元东南大学土木工程学院南京210096 东南大学材料科学与工程学院南京210096

以椭圆拟合长方体闭孔多边形泡沫铝表面孔截面,运用统计学的方法研究了泡沫铝试件表面孔的大小、形状和方位等分布特征.统计结果表明:上述孔的各项几何特征参数除方位外服从高斯分布.应用图像处理技术,获取了单轴压缩变形前后泡沫铝试... 详细信息

以椭圆拟合长方体闭孔多边形泡沫铝表面孔截面,运用统计学的方法研究了泡沫铝试件表面孔的大小、形状和方位等分布特征.统计结果表明:上述孔的各项几何特征参数除方位外服从高斯分布.应用图像处理技术,获取了单轴压缩变形前后泡沫铝试件的表面图像.利用序列数字图像相关方法对泡沫纯铝变形前后的图像进行相关计算,获得了静态单向压缩条件下闭孔泡沫铝材料表面全场变形及局部孔结构的变形,同时根据试验结果计算了试件的名义应力-应变曲线,给出了压缩过程中孔壁的失效顺序和破坏规律.对块体材料的压缩实验表明,泡沫纯铝是以多个断裂带的形式破坏和吸收能量.

关键词：闭孔泡沫铝孔结构特征统计单轴压缩孔结构变形图像相关方法

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基于双目视觉的金属薄板成形测量方法

基于双目视觉的金属薄板成形测量方法

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作者：刘国栋吉林大学

学位级别：硕士

视觉测量是采用计算机视觉技术完成零件的非接触在线检测。双目视觉测量技术通过获取并处理被测物体的两幅图像来确定目标的几何尺寸信息，可以完成目标的空间三维测量，具有非接触、速度快、集成性好及测量稳定等突出的优点，在工业测... 详细信息

视觉测量是采用计算机视觉技术完成零件的非接触在线检测。双目视觉测量技术通过获取并处理被测物体的两幅图像来确定目标的几何尺寸信息，可以完成目标的空间三维测量，具有非接触、速度快、集成性好及测量稳定等突出的优点，在工业测量领域具有广阔的应用空间。针对金属薄板成形的测量问题，本文改进一种基于双目视觉的金属薄板成形测量方法，并将图像相关方法用于匹配图像对应点，并将该视觉测量方法用于实际的金属薄板成形测量。首先，在张正友的摄像机模型条件下，根据空间三角测量原理，建立双目视觉测量模型，为提高双目视觉测量模型的标定精度，利用线性方法估计的基本矩阵作为初值，根据基本矩阵性质将其参数化，再最小二乘优化基本矩阵，有效地提高了基本矩阵的求解精度。考虑图像噪声情况下，分析两种目标优化函数值的稳定性;分析不同类型标定板求解基本矩阵的精度与稳定性，以点到对应极线距离大小作为评价基本矩阵求解精度的准则，确定了求解精度高且稳定的标定板类型及优化目标函数。改进了结构运动参数的求解方法，根据基本矩阵与本质矩阵、相机内参的关系计算本质矩阵初值，将本质矩阵参数化，非线性最小二乘优化本质矩阵，使其满足空间极几何约束，再分解本质矩阵求解结构运动参数，提高了结构运动参数的精度。此外分析另一种组合相机外参求解结构运动参数的方法。对比分析两种方法的重构目标的位置精度与尺寸精度。双目视觉测量是基于视差原理恢复场景的三维尺寸，因此匹配两幅图像上的对应点是必要的。由于图像相关性匹配方法对变化平缓且细节丰富的图像匹配精度较高，所以本文在分析多种图像相关方法基础上，选择了灰度梯度迭代算法计算图像对应点的视差位移，匹配图像对应点。数值模拟图像和实际散斑图像实验表明，灰度梯度迭代算法的视差位移测量精度可以达到亚像素级。最后，通过实验证明了基于双目视觉的金属薄板成形测量方法的测量精度。静态平移实验计算了重构三维表面的深度位移的测量精度;金属薄板成形实验验证了本文方法测量成形过程中变形表面的几何形貌的可行性，并分析了影响双目视觉测量精度的因素。本文的研究工作对发展成形零件视觉检测及模具优化设计具有推动作用。

关键词：双目视觉标定结构运动参数图像相关方法三角测量金属薄板成形

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