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数字图像相关法在桥梁伸缩缝监测预警中的应用

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中国安全科学学报 2018年第S2期28卷 171-175页

作者：高少强刘利生杨新伟石家庄铁路职业技术学院国际交通学院国家铁路局工程质量监督中心

为了提高桥梁伸缩缝的监测水平,引入数字图像相关法,监测运营状态下的桥梁伸缩缝的变化情况,选择河北某大桥为试验对象,利电荷耦合装置(CCD)摄像机拍摄下该桥运营状态下伸缩缝的图像,进一步,将图像输入分析软件中,得到伸缩缝的位移信息... 详细信息

为了提高桥梁伸缩缝的监测水平,引入数字图像相关法,监测运营状态下的桥梁伸缩缝的变化情况,选择河北某大桥为试验对象,利电荷耦合装置(CCD)摄像机拍摄下该桥运营状态下伸缩缝的图像,进一步,将图像输入分析软件中,得到伸缩缝的位移信息;再利用均值控制法分析该伸缩缝的位移状况,判定该桥的安全状态。结果表明:利用数字图像相关法监测工作状态下的桥梁伸缩缝,可实现远程控制,节约了成本,提高了效率,而且不影响桥梁的正常运营。

关键词：桥梁伸缩缝数字图像相关法位移监测电荷耦合装置(CCD)相机

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数字图像相关法在点焊接头失效模拟中的应用

热加工工艺 2018年第3期47卷 186-189页

作者：贺地求林俊渊赖瑞林杨传平中南大学机电工程学院

使用基于数字图像相关法（DIC）的ARAMIS系统测定了HSLA420低合金高强钢的拉伸性能及真实应力-应变曲线,并对HSLA420点焊接头进行了拉剪试验,通过ARAMIS系统得到了拉剪过程中点焊接头的应变。根据得到的HSLA420钢测试结果建立了HSLA420... 详细信息

使用基于数字图像相关法（DIC）的ARAMIS系统测定了HSLA420低合金高强钢的拉伸性能及真实应力-应变曲线,并对HSLA420点焊接头进行了拉剪试验,通过ARAMIS系统得到了拉剪过程中点焊接头的应变。根据得到的HSLA420钢测试结果建立了HSLA420钢的点焊接头模拟模型,对点焊接头的拉剪过程进行了模拟。结果表明：受载侧靠近热影响区的母材区是HSLA420点焊接头的薄弱区域。模拟结果显示该位置的主应变及应力三轴度都最大,这为单元的断裂失效提供了有利条件。数值模拟结果与试验结果吻合较好。

关键词：数字图像相关法点焊低合金高强钢失效数值模拟

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基于数字图像相关法的两类岩石断裂特征研究

岩土力学 2016年第8期37卷 2299-2305页

作者：纪维伟潘鹏志苗书婷苏方声杜梦萍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

岩石破坏时的临界断裂特征,如过程区长度,裂缝口张开位移是运用断裂力学解决岩石断裂问题的关键所在。传统测量方法,如应变片、直线位移传感器无法获得岩石破坏时的全场变形,因此,也无法准确地获得上述断裂特征。数字图像相关法是一种... 详细信息

岩石破坏时的临界断裂特征,如过程区长度,裂缝口张开位移是运用断裂力学解决岩石断裂问题的关键所在。传统测量方法,如应变片、直线位移传感器无法获得岩石破坏时的全场变形,因此,也无法准确地获得上述断裂特征。数字图像相关法是一种光学的变形测量方法,其通过试样表面的数字图像采集及相关计算,能够获得岩石破裂过程各个阶段的高精度全场变形特征。利用该试验手段,对两类岩石,即相对较硬的大理岩和相对较软的黄砂岩开展了一系列半圆盘三点弯曲断裂试验并获得了岩石断裂时的临界变形场,对变形场进行分析,从而确定了两类岩石破坏时临界特征、过程区长度及裂缝口张开位移。结果表明,大理岩的断裂过程区长度明显小于黄砂岩的断裂过程区长度,峰值时黄砂岩COD的值均大于相同裂纹长度的大理岩,而较软岩的力学行为更容易受边界效应的影响。上述研究有助于进一步了解不同类型岩石的断裂发展过程并采用相应的方法来解决岩石破裂问题。

关键词：岩石临界断裂特征过程区长度裂缝口张开位移数字图像相关法

基于数字图像相关法的含填充裂隙大理岩单轴压缩破坏过程研究

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岩石力学与工程学报 2018年第2期37卷 339-351页

作者：袁媛潘鹏志赵善坤王斌宋桂红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 湖北工业大学土木建筑与环境学院湖北武汉430071 东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819 煤炭科学技术研究院有限公司北京100013

采用数字图像相关方法(digital image correlation,DIC)对含不同填充裂隙大理岩单轴压缩破坏过程进行观测,通过分析破裂过程大理岩表面全局变形场的演化,结合电镜扫描(scanning electron microscope,SEM)技术,从定性和定量的角度,总结... 详细信息

采用数字图像相关方法(digital image correlation,DIC)对含不同填充裂隙大理岩单轴压缩破坏过程进行观测,通过分析破裂过程大理岩表面全局变形场的演化,结合电镜扫描(scanning electron microscope,SEM)技术,从定性和定量的角度,总结不同裂隙倾角和不同裂隙填充条件下裂纹起裂、扩展及贯通的规律。结果表明:预制裂隙倾角的变化,会对裂纹的起裂点、起裂角和岩石的强度产生不同程度的影响;而填充物的存在使得岩石的抗压强度有一定程度的提高;无论裂隙填充与否,裂隙大理岩的破坏大都为剪切和张拉共同作用的结果;由于填充物的影响,岩石在宏观上表现为翼裂纹主导的破坏形式,在细观上表现为明显的剪切破坏趋势;但当裂隙中无填充时,大理岩在宏观上则有翼裂纹和反翼裂纹这2种主导破坏形式,在细观上表现为较明显的张拉破坏趋势。因此,采用DIC方法定量描述岩石破裂过程的裂纹位移场演化,直观的判断含填充和未填充裂隙岩石断裂类型,突破了传统以经验为主判断岩石断裂类型存在的局限性,该研究有助于提升人们对含填充裂隙岩体破坏机制的认识。

关键词：岩石力学数字图像相关法含填充裂隙不同倾角填充物破坏机制

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数字图像相关法的板料成形极限研究与应用

锻压技术 2013年第3期38卷 15-18页

作者：王永信丁恩伟梁晋崔学龙余淼西安交通大学机械工程学院陕西西安710049

为了克服现有板料成形极限测定方法的不足,采用XJTUDIC三维数字散斑应变测量系统,实现了一种基于数字图像相关法的板料成形极限测定新方法。首先,将测量系统架构在杯突试验机上,记录从试验过程初始到破裂的一系列图像,实现应变在线、全... 详细信息

为了克服现有板料成形极限测定方法的不足,采用XJTUDIC三维数字散斑应变测量系统,实现了一种基于数字图像相关法的板料成形极限测定新方法。首先,将测量系统架构在杯突试验机上,记录从试验过程初始到破裂的一系列图像,实现应变在线、全场测定。然后,通过对破裂前的最后一张图像进行截线,拟合数据,对颈缩区域插值得到极限应变,从而绘制成形极限曲线图。最后,通过对SPCC36型号碳钢材料板料件成形极限的测量,验证了本文方法的可行性和有效性。

关键词：板料成形极限数字图像相关法极限应变测量

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数字图像相关法测量含缺陷试样全场变形量

激光杂志 2014年第11期35卷 16-19页

作者：陈琳卢荣胜合肥工业大学仪器科学与光电工程学院合肥230009

为了解决表面带裂纹、缺口、孔洞等缺陷试样的全场变形测量问题,提出并实现了一种基于数字图像相关法的含缺陷试样全场变形量测量方法。该方法首先剔除试样缺陷区域,以在之后的运算过程中避免对缺陷区域进行相关计算;接着采用快速NCC法... 详细信息

为了解决表面带裂纹、缺口、孔洞等缺陷试样的全场变形测量问题,提出并实现了一种基于数字图像相关法的含缺陷试样全场变形量测量方法。该方法首先剔除试样缺陷区域,以在之后的运算过程中避免对缺陷区域进行相关计算;接着采用快速NCC法得到整像素位移值,将其得到的位移值作为反向组合算法的初值,求得亚像素变形量;最后对稀疏的变形量做插值,得到连续的全场变形量。与Newton-Raphson迭代法比较,该方法精度较Newton-Raphson法略低,但计算速度却提高了约6倍,兼顾了精度与计算速度的要求。

关键词：数字图像相关法全场变形测量缺陷

用数字图像相关法研究聚合物改性砂浆的力学性能

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硅酸盐学报 2018年第2期46卷 187-192页

作者：张朝阳孔祥明卢子臣清华大学土木工程系建筑材料所

数字图像相关法（DIC）是一种新型的非接触式光学测量材料变形的方法,与传统接触式测量方法相比,具有操作简单、大变形测量、精度高、分析区域灵活可变等优点。聚合物乳液常用于改善水泥基材料的力学性能,提高抗拉、抗折强度及其韧性。... 详细信息

数字图像相关法（DIC）是一种新型的非接触式光学测量材料变形的方法,与传统接触式测量方法相比,具有操作简单、大变形测量、精度高、分析区域灵活可变等优点。聚合物乳液常用于改善水泥基材料的力学性能,提高抗拉、抗折强度及其韧性。本文采用三维数字图像相关法（3D-DIC）研究聚合物改性砂浆的在受压状态下的应力应变行为。结果表明,3D-DIC法可以提供试块选定区域的应力-应变全曲线,以及试块开裂性能、断裂模式等丰富的信息。研究发现,在受压模式下,接触法测得的试块轴向总变形大于采用DIC测得的选定中间区域的变形,这是由于试块中部选定区域的变形受到周围部分的约束。这种约束作用会随着聚合物改性砂浆弹性模量的降低而减弱。随着聚合物掺量的增加,由于聚合物的掺入增加了材料的断裂韧性并极大地削弱了应力集中,聚合物改性砂浆的破坏模式逐渐由脆性破坏转变为韧性破坏。此外,聚合物改性砂浆的开裂应变、峰值应变、断裂能随着聚合物掺量的增加而增加。聚合物掺量较低时（〈5%）,聚合物改性砂浆的Poisson比随着聚合物相的增加而升高。

关键词：数字图像相关法聚合物改性砂浆变形力学性能

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基于数字图像相关法的链环残余应力测量

焊接学报 2016年第8期37卷 55-58,131页

作者：林烈雄陆皓徐济进程哲闻上海交通大学材料科学与工程学院上海200240 上海交通大学上海市激光制造中心与材料改性重点实验室上海200240

基于数字图像相关法搭建了一套应力测量系统,分析了散斑图质量对测量精度的影响,通过面内平移试验和平面应力状态试验验证该测量系统的准确性.结果表明,测量精度会随散斑图质量的提高有一定程度的提高.面内平移试验结果的相对误差都在3... 详细信息

基于数字图像相关法搭建了一套应力测量系统,分析了散斑图质量对测量精度的影响,通过面内平移试验和平面应力状态试验验证该测量系统的准确性.结果表明,测量精度会随散斑图质量的提高有一定程度的提高.面内平移试验结果的相对误差都在3.5%以内,表明该系统具有较高的精度.平面应力状态试验的结果表明,使用该系统测量试样应力具有较高的准确度.将该测量系统应用于测量链环焊接残余应力,测量结果与使用应变片测得的结果基本一致.该应力测量系统操作简单、精度较高,可用于特定条件下代替应变片进行残余应力测量.

关键词：数字图像相关法焊接残余应力面内平移平面应力链环

数字图像相关法测量芯片焊点在均匀热载荷下的变形

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无损检测 2007年第11期29卷 634-636页

作者：陆鹏张熹中国船舶重工集团公司第七一一研究所上海200090

采用数字图像相关法成功得到了芯片焊点(尺寸为0.8 mm)在均匀热载荷下的面内位移变形场的数字化结果。检测系统结合了长距离显微观测及图像采集系统、可控制加热恒温系统及照明系统等硬件,使数字图像相关测试进入到细观研究领域。在... 详细信息

采用数字图像相关法成功得到了芯片焊点(尺寸为0.8 mm)在均匀热载荷下的面内位移变形场的数字化结果。检测系统结合了长距离显微观测及图像采集系统、可控制加热恒温系统及照明系统等硬件,使数字图像相关测试进入到细观研究领域。在进行芯片焊点表面位移场的定量测量的同时,利用相同边界条件的有限元方法进行模拟计算,以进行结果的比较,两者吻合较好。试验结果证明了数字图像相关方法及设计的检测系统在微变形场测量上的准确性和稳定性。

关键词：无损检测数字图像相关法均匀热载荷位移测量有限元分析