浙江三維全場數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)變形測量

來源: 發(fā)布時間:2023-11-09

隨著礦井開采逐漸向深部延伸,原巖應(yīng)力和構(gòu)造應(yīng)力不斷上升,這對于研究圍巖力學(xué)特性、地應(yīng)力分布異常以及巖巷支護(hù)設(shè)計至關(guān)重要。為了深入探究深部巖巷圍巖的變形破壞特征,一支研究團(tuán)隊采用了XTDIC三維全場應(yīng)變測量系統(tǒng)和相似材料模擬方法。該研究團(tuán)隊通過模擬不同開挖過程和支護(hù)作用對深部圍巖變形破壞的影響,實(shí)時監(jiān)測了模型表面的應(yīng)變和位移。他們使用了XTDIC三維全場應(yīng)變測量系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠?qū)崟r捕捉圍巖表面的應(yīng)變情況,并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號進(jìn)行分析。通過這種方法,研究團(tuán)隊能夠準(zhǔn)確地觀察到圍巖在不同開挖和支護(hù)條件下的變形情況。研究團(tuán)隊還使用了相似材料模擬方法,將實(shí)際的巖石圍巖模型轉(zhuǎn)化為相似材料模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。他們根據(jù)實(shí)際的巖石力學(xué)參數(shù),選擇了相應(yīng)的相似材料,并通過模擬開挖和支護(hù)過程,觀察圍巖的變形和破壞情況。通過分析不同支護(hù)設(shè)計和開挖速度對圍巖變形破壞規(guī)律的影響,研究團(tuán)隊為深入研究巖爆的發(fā)生和破壞規(guī)律提供了指導(dǎo)依據(jù)。他們發(fā)現(xiàn),合理的支護(hù)設(shè)計和適當(dāng)?shù)拈_挖速度可以有效地減少圍巖的變形和破壞,從而降低巖爆的風(fēng)險。光學(xué)非接觸應(yīng)變測量對環(huán)境的濕度和氣壓要求穩(wěn)定,以減小其對測量結(jié)果的影響。浙江三維全場數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)變形測量

浙江三維全場數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)變形測量,光學(xué)非接觸應(yīng)變測量

隨著我國航空航天事業(yè)的迅猛發(fā)展,新型飛行器的飛行速度不斷提高,這對其熱防護(hù)結(jié)構(gòu)提出了更高的要求。因此,熱結(jié)構(gòu)材料的高溫力學(xué)性能成為熱防護(hù)系統(tǒng)和飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要依據(jù)。數(shù)字圖像相關(guān)法(DIC)是一種新興的光學(xué)非接觸應(yīng)變測量方法,相比傳統(tǒng)的變形測量方法,它具有適用范圍廣、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、操作簡單和測量精度高等優(yōu)點(diǎn),特別是在高溫實(shí)驗(yàn)中具有獨(dú)特的優(yōu)勢。在某單位的研究中,他們采用了兩臺高速相機(jī)來拍攝風(fēng)洞中風(fēng)載下垂尾模型的震顫情況。通過光學(xué)應(yīng)變測量系統(tǒng),他們分析了不同風(fēng)速下各個位置(標(biāo)記點(diǎn))的振動情況以及散斑(C區(qū)域)的變形狀態(tài)。通過這些數(shù)據(jù),他們獲得了該尾翼的振動模態(tài)參數(shù)和振型。光學(xué)非接觸應(yīng)變測量方法的優(yōu)勢在于它可以在不接觸被測物體的情況下獲取其應(yīng)變信息。這對于高溫實(shí)驗(yàn)來說尤為重要,因?yàn)閭鹘y(tǒng)的接觸式應(yīng)變測量方法在高溫環(huán)境下往往無法正常工作。而光學(xué)非接觸應(yīng)變測量方法可以通過分析圖像中的散斑變形來獲取物體的應(yīng)變信息,從而實(shí)現(xiàn)對高溫結(jié)構(gòu)的應(yīng)變測量。VIC-3D數(shù)字圖像相關(guān)總代理光學(xué)非接觸應(yīng)變測量是一種非接觸式的測量方法,可以實(shí)時獲取物體表面的應(yīng)變分布情況。

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光學(xué)非接觸應(yīng)變測量可以同時測量多個應(yīng)變分量嗎?光學(xué)非接觸應(yīng)變測量是一種非接觸式的測量方法,通過光學(xué)原理來測量物體的應(yīng)變情況。它具有高精度、高靈敏度和無損傷等優(yōu)點(diǎn),在工程領(lǐng)域得到了普遍的應(yīng)用。然而,對于一些復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體或者需要同時測量多個應(yīng)變分量的情況,是否可以使用光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)呢?這里將對這個問題進(jìn)行探討。首先,我們需要了解光學(xué)非接觸應(yīng)變測量的原理。光學(xué)非接觸應(yīng)變測量主要基于光柵投影原理和光彈性原理。通過在被測物體表面投射光柵,當(dāng)物體發(fā)生應(yīng)變時,光柵的形狀也會發(fā)生變化,從而改變光柵的投影圖像。通過對比光柵的初始形狀和變形后的形狀,可以計算出物體的應(yīng)變情況。

光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)可以通過高速攝像機(jī)等設(shè)備實(shí)時記錄物體表面的形變情況,并通過計算機(jī)分析數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)對應(yīng)變的實(shí)時監(jiān)測。另外,光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)大范圍的測量。在高溫環(huán)境下,物體的應(yīng)變可能會非常微小,傳統(tǒng)的測量方法往往無法滿足需求。而光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)可以通過高靈敏度的傳感器和精確的測量方法,實(shí)現(xiàn)對微小應(yīng)變的測量,滿足高溫環(huán)境下的需求。光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)在高溫環(huán)境下的應(yīng)用非常普遍。首先,它可以用于航空航天領(lǐng)域。在航空航天領(lǐng)域中,航空發(fā)動機(jī)和航天器等設(shè)備在高溫環(huán)境下工作,需要進(jìn)行應(yīng)變測量來評估其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。光學(xué)應(yīng)變測量具有高精度和高分辨率的特點(diǎn),可以準(zhǔn)確測量物體的應(yīng)變情況。

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光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)則可以在高溫環(huán)境下進(jìn)行準(zhǔn)確的應(yīng)變測量,具有以下幾個優(yōu)勢。首先,光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)非接觸式測量。在高溫環(huán)境下,物體表面可能會產(chǎn)生較高的熱量,傳統(tǒng)的接觸式測量方法可能會受到熱量的干擾,導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確。而光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)可以通過激光或光纖傳感器等設(shè)備進(jìn)行非接觸式測量,避免了熱量的干擾,提高了測量的準(zhǔn)確性。其次,光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)測。在高溫環(huán)境下,物體的應(yīng)變情況可能會發(fā)生變化,需要實(shí)時監(jiān)測來及時調(diào)整工藝或采取措施。通過光學(xué)非接觸應(yīng)變測量,可以獲得納米材料的應(yīng)力分布和應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系,有助于優(yōu)化納米器件的性能。貴州高速光學(xué)數(shù)字圖像相關(guān)測量裝置

光學(xué)非接觸應(yīng)變測量具有非破壞性的優(yōu)勢,可以在不接觸物體的情況下進(jìn)行測量,不會對物體造成任何損傷。浙江三維全場數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)變形測量

金屬應(yīng)變計的實(shí)際應(yīng)變計因子可以通過傳感器廠商或相關(guān)文檔獲取,通常約為2。實(shí)際上,應(yīng)變測量的量很少大于幾個毫應(yīng)變(10?3),因此必須精確測量電阻極微小的變化。例如,如果測試樣本的實(shí)際應(yīng)變?yōu)?00毫應(yīng)變,應(yīng)變計因子為2的應(yīng)變計可檢測的電阻變化為2 * (500 * 10??) = 0.1%。對于120Ω的應(yīng)變計,變化值只為0.12Ω。為了測量如此小的電阻變化,應(yīng)變計采用基于惠斯通電橋的配置概念。常見的惠斯通電橋由四個相互連接的電阻臂和激勵電壓VEX組成。當(dāng)應(yīng)變計與被測物體一起安裝在電橋的一個臂上時,應(yīng)變計的電阻值會隨著應(yīng)變的變化而發(fā)生微小的變化。這個微小的變化會導(dǎo)致電橋的電壓輸出發(fā)生變化,進(jìn)而可以通過測量輸出電壓的變化來計算應(yīng)變的大小。光學(xué)非接觸應(yīng)變測量是一種新興的測量技術(shù),它利用光學(xué)原理來測量材料的應(yīng)變。這種技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)非接觸、高精度和高靈敏度的應(yīng)變測量。光學(xué)非接觸應(yīng)變測量通常使用光纖光柵傳感器或激光干涉儀等設(shè)備來測量材料表面的位移或形變,從而間接計算出應(yīng)變的大小。浙江三維全場數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)變形測量