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基于DIC的疲劳裂纹张开载荷影响因素研究
1
作者 龚宝明 刘昊 +1 位作者 张文强 邓彩艳 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2025年第6期576-582,共7页
疲劳裂纹闭合效应对结构疲劳寿命预测精确度有重要影响,如何确定疲劳裂纹扩展时张开载荷的变化规律是疲劳研究的重要课题之一.针对DH36钢,使用数字图像相关(DIC)技术获得裂纹尖端位移场,通过全场位移拟合法得到了不同裂纹长度的三点弯曲... 疲劳裂纹闭合效应对结构疲劳寿命预测精确度有重要影响,如何确定疲劳裂纹扩展时张开载荷的变化规律是疲劳研究的重要课题之一.针对DH36钢,使用数字图像相关(DIC)技术获得裂纹尖端位移场,通过全场位移拟合法得到了不同裂纹长度的三点弯曲(SENB)试样的裂纹尖端有效张开载荷,分析了影响拟合效果的因素,并获得张开载荷随裂纹长度和表面减薄的变化关系.最终通过裂纹扩展速率试验验证了全场位移拟合法所确定张开载荷的准确性.结果表明:DH36钢的疲劳裂纹张开载荷随裂纹长度的增加而增大,表面减薄试样的张开载荷显著低于未减薄试样. 展开更多
关键词 裂纹闭合 疲劳裂纹张开载荷 数字图像相关 疲劳裂纹扩展速率
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基于DIC技术的桥梁索杆力测试和计算方法研究 被引量：1
2
作者 孙晓立 杨军 +2 位作者 张玉珠 陈贡发 杜永潇 《桥梁建设》 北大核心 2025年第3期81-88,共8页
针对传统桥梁索(杆)力测试难度大、传感器易损坏等问题,提出一种基于数字图像相关(DIC)技术的非接触式桥梁索(杆)力测试和计算方法。该方法采用DIC技术对固定高速摄像机拍摄的索(杆)振动目标点进行图像追踪,获得索(杆)上目标点的位移时... 针对传统桥梁索(杆)力测试难度大、传感器易损坏等问题,提出一种基于数字图像相关(DIC)技术的非接触式桥梁索(杆)力测试和计算方法。该方法采用DIC技术对固定高速摄像机拍摄的索(杆)振动目标点进行图像追踪,获得索(杆)上目标点的位移时程响应信息,再结合运行模态分析和索(杆)力反演计算实现索(杆)力求解。将该方法应用于某斜拉桥及某吊杆拱桥的索(杆)力计算中,并与加速度法实测索(杆)力进行对比。结果表明:以固定高速摄像机为硬件,基于DIC技术得到的功率谱密度曲线的各固有频率与加速度法测量结果基本一致,二者测量索(杆)力偏差在7.87%以内;所提方法具有现场操作简便、结果准确等优势,为桥梁的索(杆)力非接触检测提供了良好的技术支撑。 展开更多
关键词 索杆体系桥梁 索(杆)力测试 数字图像相关技术 运行模态分析 固定高速摄像机 计算方法
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基于DIC技术的多岩层损伤演化物理模型试验
3
作者 闫宪洋 张全 +5 位作者 王超 高伟明 张泉 邹俊鹏 汪漫 田伟杰 《安全与环境工程》 北大核心 2025年第4期105-112,共8页
岩石损伤破坏研究是近年来岩石力学领域中的热点研究内容之一。数字图像相关(digital image correlation,DIC)技术因具有全场非接触、适应性好、精度高等优点被广泛应用于岩石破坏试验研究中。为了研究岩石损伤程度及演化过程,基于室内... 岩石损伤破坏研究是近年来岩石力学领域中的热点研究内容之一。数字图像相关(digital image correlation,DIC)技术因具有全场非接触、适应性好、精度高等优点被广泛应用于岩石破坏试验研究中。为了研究岩石损伤程度及演化过程,基于室内单轴压缩试验和DIC技术,建立了多层砂岩在垂直匀速加载作用下的物理模型,分析了在垂直匀速加载作用下多层砂岩裂缝产生-扩展-贯通全过程、砂岩破断面特征以及位移演化规律。结果表明:①多层砂岩在垂直匀速加载作用下,最底层砂岩中部首先发生拉伸破坏,然后砂岩两侧发生剪切破坏。②砂岩的破断面具有明显特征,即砂岩左侧和右侧破断面均有明显的擦痕,为剪切破坏;砂岩中部破断面无任何摩擦痕迹,为拉伸破坏。③砂岩的水平和垂直位移时间变化过程主要分为3个阶段,首先水平位移变化较大,砂岩处于拉伸破坏过程中,随后测点间水平位移变化很小,砂岩发生拉伸破坏;接着测点垂直位移缓慢增长,与拉伸破坏阶段的规律基本一致,砂岩处于剪切裂缝发育阶段;最后剪切裂缝贯通,裂缝两侧岩块发生剪切错动,测点垂直位移迅速增加。该研究结果有助于从全新的角度理解多层砂岩的破坏机制。 展开更多
关键词 岩石损伤演化 数字图像相关(dic)技术 物理模型试验 岩石裂缝演化规律
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基于DIC及CPG技术的热冷循环后花岗岩Ⅰ型断裂特性 被引量：3
4
作者 吴秋红 夏宇浩 +3 位作者 赵延林 翁磊 王世鸣 冯淦 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期3102-3117,共16页
深部储层岩石的热力学特性,尤其是循环热冷作用下损伤破坏特性,对于增强型地热系统井壁稳定性分析及地热开采效率评估具有重要意义。针对中心直裂纹半圆盘(NSCB)花岗岩试样,首先进行不同热冷循环处理(加热温度400℃,最高循环次数13次),... 深部储层岩石的热力学特性,尤其是循环热冷作用下损伤破坏特性,对于增强型地热系统井壁稳定性分析及地热开采效率评估具有重要意义。针对中心直裂纹半圆盘(NSCB)花岗岩试样,首先进行不同热冷循环处理(加热温度400℃,最高循环次数13次),然后开展3点弯Ⅰ型断裂韧度特性试验。基于裂纹扩展计(CPG)和数字图像相关(DIC)测试技术,研究了热冷循环作用下花岗岩Ⅰ型断裂韧度、断裂过程区(FPZ)、裂纹扩展速率及断裂轮廓特征的影响规律。试验结果表明:当热冷循环次数达到10次以上,花岗岩试样脆性明显减弱,而峰前软化特性和峰后延性增强;花岗岩的断裂过程区由裂缝尖端开始逐步孕育,断裂过程区长度随荷载增大呈先增大后减小的趋势,Ⅰ型断裂韧度、最大断裂过程区长度及裂纹平均扩展速度随热冷循环次数增大而指数减小,Ⅰ型断裂面随热冷循环次数增大越来越不平整。最后,基于X-ray衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等微观测试技术,研究了热冷循环作用对花岗岩矿物成分及微观结构的影响规律,结果表明花岗岩4种矿物成分的峰值衍射强度及矿物质量分数均随热冷循环次数增大而降低,而微裂纹大小及数量随热冷循环次数增大而增大。热冷循环作用下花岗岩的损伤劣化机理包含了多次高温热损伤、水冷冲击及水弱化等3方面的联合作用结果。 展开更多
关键词 热冷循环 断裂韧度 断裂过程区 裂纹扩展速度 裂纹扩展计(CPG)技术 数字图像相关(dic)技术
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基于DIC古建筑青砖受冻融循环作用的损伤演化 被引量：2
5
作者 郝贠洪 高炯 +2 位作者 吴日根 宣姣羽 何晓雁 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期764-772,共9页
以内蒙古隆盛庄古建筑青砖砌体为研究对象,通过数字图像相关(DIC)技术,研究古建筑青砖在冻融循环作用下的损伤破坏规律,采用双因子——损伤程度因子和损伤局部化因子来表征古建筑青砖的单轴压缩损伤过程,并根据双因子损伤演化曲线建立... 以内蒙古隆盛庄古建筑青砖砌体为研究对象,通过数字图像相关(DIC)技术,研究古建筑青砖在冻融循环作用下的损伤破坏规律,采用双因子——损伤程度因子和损伤局部化因子来表征古建筑青砖的单轴压缩损伤过程,并根据双因子损伤演化曲线建立了不同冻融循环次数下的损伤演化模型.结果表明:古建筑青砖在单轴压缩下的破坏过程可分为初始损伤闭合阶段、线弹性损伤阶段、弹塑性损伤阶段和塑性损伤阶段4个阶段;随着冻融循环次数的增加,青砖表面应变集中程度增大,使其承载能力降低;冻融循环会缩短双因子曲线的线弹性阶段,同时利用双因子建立的损伤演化模型能有效反映冻融循环作用下古建筑青砖材料的损伤演化过程. 展开更多
关键词 古建筑青砖 冻融循环 数字图像相关 应变云图 损伤演化
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基于DIC技术的自密实混凝土界面裂缝扩展规律研究 被引量：8
6
作者 罗滔 李骄洋 +1 位作者 张天祺 金峰 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期143-153,共11页
采用自密实混凝土作为堆石混凝土坝的抗冲磨层并与坝体进行一体化浇筑成型是一种新构造,其中抗冲磨层与坝体的界面性能至关重要。通过制作600 mm×600 mm×600 mm自密实混凝土(SCC)试件(C40SCC、C25SCC)及C40、C25SCC分层浇注试... 采用自密实混凝土作为堆石混凝土坝的抗冲磨层并与坝体进行一体化浇筑成型是一种新构造,其中抗冲磨层与坝体的界面性能至关重要。通过制作600 mm×600 mm×600 mm自密实混凝土(SCC)试件(C40SCC、C25SCC)及C40、C25SCC分层浇注试件(C40-C25SCC),结合数字图像技术(DIC)开展劈裂抗拉试验,分析了自密实混凝土界面裂缝扩展规律。结果表明:SCC断面破坏形态表现为骨料劈裂和剥落2种破坏形式;C40SCC、C25SCC及C40-C25SCC劈裂抗拉强度分别为1.861、1.416和1.362 MPa;基于DIC技术获取了裂缝相关参数,其中C40-C25SCC裂缝最大开口宽度、扩展时间均为最大,分别为0.125 mm、10.667 ms,C25SCC裂缝最大扩展速度最快,为10.12 m/s。研究表明:骨料的存在及粒径大小改变了试件破坏形态,影响了裂缝开口宽度及扩展速度变化。 展开更多
关键词 自密实混凝土 堆石混凝土 劈裂抗拉强度 数字图像技术 裂缝扩展规律
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EH36 钢变幅疲劳载荷下裂纹扩展行为和机理研究
7
作者 徐连勇 黄金超 赵雷 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2025年第6期567-575,共9页
针对海洋平台服役过程中时常遭遇到随机海况和复杂载荷作用的情况,设计对海洋平台用钢EH36钢进行变幅疲劳载荷下疲劳裂纹扩展行为试验,研究了变幅疲劳载荷作用下EH36钢疲劳裂纹扩展行为和机理.采用柔度法测量变幅疲劳载荷作用下的裂纹... 针对海洋平台服役过程中时常遭遇到随机海况和复杂载荷作用的情况,设计对海洋平台用钢EH36钢进行变幅疲劳载荷下疲劳裂纹扩展行为试验,研究了变幅疲劳载荷作用下EH36钢疲劳裂纹扩展行为和机理.采用柔度法测量变幅疲劳载荷作用下的裂纹扩展速率,并用数字图像相关(DIC)分析了变幅疲劳载荷施加前后裂纹尖端塑性区尺寸变化.采用SEM分析了不同形式变幅载荷作用区域的断口形貌特征,用裂纹尖端塑性区尺寸变化和对应断口形貌特征解释了变幅疲劳载荷作用下的裂纹扩展行为和内在机理.结果表明:单次拉伸过载能降低疲劳裂纹扩展速率,延长疲劳寿命;单次压缩过载能短暂加速疲劳裂纹扩展速率,对疲劳寿命影响不大;不同顺序拉伸和压缩过载与单次拉伸过载现象保持一致,均能降低疲劳裂纹扩展速率,延长疲劳寿命,但拉压过载的先后施加顺序会显著影响疲劳裂纹扩展的迟滞效应.分析结果表明:拉伸过载过程增大裂纹尖端塑性区,并钝化裂纹尖端,从而使疲劳裂纹扩展速率降低;压缩过载过程减小裂纹尖端塑性区,并使裂纹尖端尖锐,从而使疲劳裂纹扩展速率加速;不同顺序拉伸和压缩过载是两种作用效果的结合.试验结果能很好地描述变幅疲劳载荷下的裂纹扩展行为并给出内在机理解释,为海洋平台在复杂载荷环境下服役所造成的疲劳损伤提供理论依据和实用价值. 展开更多
关键词 疲劳裂纹扩展速率 变幅疲劳载荷 数字图像相关 塑性区 断口分析
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不同岩性脆性岩石的单轴压缩力学特性及破坏规律
8
作者 张新春 邹有云 +5 位作者 王敬德 杨萌涛 刘增炜 孙青松 宋兆鑫 李北 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第12期5141-5150,共10页
为了实现岩石山区嵌岩桩基础优化设计和有效预防岩体破裂,对不同岩性脆性岩石的压缩力学行为和破坏规律进行实验和数值研究。首先,基于自制的压缩试验系统对5种常见脆性岩石进行单轴压缩试验,采用声发射(acoustic emission,AE)监测系统... 为了实现岩石山区嵌岩桩基础优化设计和有效预防岩体破裂,对不同岩性脆性岩石的压缩力学行为和破坏规律进行实验和数值研究。首先,基于自制的压缩试验系统对5种常见脆性岩石进行单轴压缩试验,采用声发射(acoustic emission,AE)监测系统并搭配数字图像相关(digital image correlation,DIC)技术,对不同强度脆性岩石在压缩过程中的声发射信号特征进行具体分析。此外,结合非线性显式有限元(finite element,FE)方法,获得不同岩石临界破坏前兆特征及损伤破坏演化规律,实验与有限元结果吻合较好。结果表明:脆性岩石在单轴压缩过程中有明显声发射现象产生,振铃计数与累计能量的活跃程度能有效表征试件的内部损伤;在加载初期试件表面无明显裂纹产生,但随着压缩应力的增加,试件表面出现较多塑性变形区;需要指出的是,当应力达到峰值应力时,试件瞬间沿着塑性变形区发生破坏,不再产生新的裂纹;局部应变的分布和演化可直观预测新生裂隙的孕育和扩展。研究成果可为岩石破坏监测预警和山区输电线路铁塔基础设计提供理论指导。 展开更多
关键词 单轴压缩 脆性岩石 声发射(AE) 数字图像技术(dic) 破坏特征 有限元(FE)模拟
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基于DIC技术的高温后混凝土变形性能 被引量：18
9
作者 时金娜 赵燕茹 +1 位作者 郝松 王磊 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期584-591,共8页
基于DIC(数字图像相关)技术,对经历20,200,400,600和800℃后的混凝土在单轴受压过程中的全场位移进行采集,分析了混凝土在不同温度下、不同受力阶段应变云图的变化特征和变形参数的变化规律.结果表明:400℃是混凝土横向应变集中区域与... 基于DIC(数字图像相关)技术,对经历20,200,400,600和800℃后的混凝土在单轴受压过程中的全场位移进行采集,分析了混凝土在不同温度下、不同受力阶段应变云图的变化特征和变形参数的变化规律.结果表明:400℃是混凝土横向应变集中区域与纵向应变压缩量最大区域匹配的临界温度;横向应力应变曲线原点至上升段0.4fcθ(fcθ为温度θ下的峰值应力)时对应的斜率Gr-H对温度的响应要比弹性模量Eθ对温度的响应更加敏感;高温损伤会导致混凝土在较低应力比下产生较大的体积压缩. 展开更多
关键词 高温 变形 数字图像相关 应变云图 体应变 极限应变
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基于DIC技术的3D打印节理试件破裂机制研究 被引量：22
10
作者 金爱兵 王树亮 +2 位作者 王本鑫 孙浩 赵怡晴 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期3214-3224,共11页
为了准确表征不同角度预制节理岩石在单轴压缩下的变形破坏模式,基于3D打印技术制作了节理模型用于模拟岩体中的结构面,通过水泥砂浆的浇筑得到含不同角度预制节理的岩石试件并进行单轴压缩试验,同时采用数字图像相关技术(DIC)观测、分... 为了准确表征不同角度预制节理岩石在单轴压缩下的变形破坏模式,基于3D打印技术制作了节理模型用于模拟岩体中的结构面,通过水泥砂浆的浇筑得到含不同角度预制节理的岩石试件并进行单轴压缩试验,同时采用数字图像相关技术(DIC)观测、分析试验过程中试件裂纹产生、扩展以及贯通过程。结果表明:随着预制节理从0°增加到90°,试件强度与峰值应变均呈现先降低后升高的变化趋势,0°和45°试件弹性模量相对于完整试件有所降低。基于DIC检测结果,0°、30°、45°及60°试件裂纹皆从预制节理尖端部位起裂,各角度试件的起裂应力与试件强度变化规律一致。各角度试样起裂时在剪应力控制下以剪切翼型裂纹形式起裂,0°与45°试件裂纹在扩展过程由剪切发展为张拉型裂纹,30°和60°试件以剪切裂纹形式贯穿始终,90°试件从底部起裂并最终表现为张拉破坏。研究还发现,下翼起裂角θ2和上翼起裂角θ1之间存在明显的线性正相关关系,关系式为θ2=0.828 6θ1+12.185,且起裂应力大小变化与峰值应力变化一致,皆随节理角度的增加先减小后增大。 展开更多
关键词 3D打印 单节理 单轴压缩 数字图像相关(dic)技术 裂纹扩展 裂纹起裂角
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航空GH2036合金硬度热处理优化及疲劳性能DIC分析 被引量：8
11
作者 褚玉龙 张长田 +2 位作者 潘雪纯 季春明 陈亚军 《中国测试》 CAS 北大核心 2020年第2期148-154,共7页
为探究热处理工艺参数对GH2036合金硬度及疲劳性能的影响,基于四因素三水平正交热处理实验,对GH2036铁基高温合金的硬度性能进行优化,并分析热处理后的显微组织;同时利用疲劳实验与DIC(digital image correlation)非接触全场应变测量相... 为探究热处理工艺参数对GH2036合金硬度及疲劳性能的影响,基于四因素三水平正交热处理实验,对GH2036铁基高温合金的硬度性能进行优化,并分析热处理后的显微组织;同时利用疲劳实验与DIC(digital image correlation)非接触全场应变测量相结合的方法,利用Y方向应变-疲劳寿命比的云图,直观地分析热处理后GH2036合金疲劳失效过程。结果表明:固溶温度对合金硬度性能的影响最大,其次是固溶时间、时效时间、时效温度,极差分析所得的最优热处理工艺为960℃/60 min+水冷+560℃/2 h;正交试验中最高显微维氏硬度(HV305.34)较未处理试样(HV260.41)提高17.3%;热处理后金相组织基体为奥氏体,增强相为第二相碳化物,显微硬度值随着奥氏体中的第二相碳化物含量的增加而升高;热处理后平均疲劳寿命(942372次循环)较未处理试样(450800次循环)提高109%,疲劳性能明显优化。 展开更多
关键词 数字图像相关技术 GH2036 热处理 疲劳寿命 显微硬度
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三维数字图像相关技术(3D DIC)在材料形变研究中的应用进展 被引量：41
12
作者 陈亚军 孙胜洁 季春明 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期90-100,共11页
三维数字图像相关技术(3D DIC)由于其非接触、全场化的测量方式,与其他光测方法相比,具有自动化、光路简单、普适性及抗干扰能力强等优点,广泛应用于多领域多种材料的力学性能测试中,但在应用过程中会出现测量精确性不确定、高温实验测... 三维数字图像相关技术(3D DIC)由于其非接触、全场化的测量方式,与其他光测方法相比,具有自动化、光路简单、普适性及抗干扰能力强等优点,广泛应用于多领域多种材料的力学性能测试中,但在应用过程中会出现测量精确性不确定、高温实验测量误差大、大曲率物体可测面积有限等问题。综述了3D DIC在不同种类材料常规力学实验中的应用,通过对比分析3D DIC、传统引伸计测量结果及有限元模拟结果,验证该技术精确性;由于高温和大变形测量中3D DIC的应用是目前的研究热点和难点,故重点介绍了高温散斑制备和多相机DIC等最新技术进展;指出在散斑对测量精度影响、微应变尺度测量、环境因素对测量效果干扰以及在军事材料和生物医学领域应用等方面还需对3D DIC进一步研究。 展开更多
关键词 3D dic 形变测量 高温环境 多相机dic
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基于DIC的3D打印交叉节理试件破裂机制研究 被引量：24
13
作者 金爱兵 王树亮 +3 位作者 王本鑫 孙浩 陈帅军 朱东风 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期3862-3872,共11页
为研究交叉节理的存在对岩体破裂机制的影响,采用3D打印技术制备了可模拟岩体交叉结构面的节理模型,通过相似材料浇筑形成含预制交叉节理的试件,并基于数字图像相关技术(DIC)分析了单轴压缩下试件裂纹起裂、扩展及破坏模式。研究结果表... 为研究交叉节理的存在对岩体破裂机制的影响,采用3D打印技术制备了可模拟岩体交叉结构面的节理模型,通过相似材料浇筑形成含预制交叉节理的试件,并基于数字图像相关技术(DIC)分析了单轴压缩下试件裂纹起裂、扩展及破坏模式。研究结果表明:采用3D打印技术制作的闭合节理模型,可以有效替代传统的切割、插缝等方法形成的张开型节理裂隙。基于此展开的试验结果表明,交叉节理存在会显著降低试件强度,且随着交叉角度的增大,试件强度先升高后降低,在45°和60°之间达到最大值,峰值应变与强度呈现相反的变化规律;裂纹扩展过程可分为微裂隙闭合阶段、微破裂发展阶段、主节理起裂扩展阶段和次节理迅速延伸阶段,这与应力-应变曲线各阶段一一对应。研究还发现,在交叉节理岩体中,次节理对破裂的影响主要体现在峰后阶段,结合最大畸变能理论表明,其对主节理尖端应力分布影响较小,主节理对岩体的破坏起绝对控制作用,这对岩体工程有一定的指导意义。 展开更多
关键词 3D打印 交叉节理 单轴压缩 数字图像相关技术(dic) 裂纹扩展
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基于断裂过程区的压裂驱油水力裂缝扩展模型及应用
14
作者 曹虎 张广清 +4 位作者 李世远 汪文瑞 谢彭旭 孙伟 李帅 《岩土力学》 北大核心 2025年第3期798-810,共13页
压驱技术被用于解决低渗透油藏能量补充困难的工程问题,其中压驱施工压力是影响储层注水能力的关键参数。为确定合适的压驱施工压力,开展了基于过程区的压驱水力裂缝扩展临界压力研究。首先,结合弹性力学和弹塑性断裂力学,建立水力裂缝... 压驱技术被用于解决低渗透油藏能量补充困难的工程问题,其中压驱施工压力是影响储层注水能力的关键参数。为确定合适的压驱施工压力,开展了基于过程区的压驱水力裂缝扩展临界压力研究。首先,结合弹性力学和弹塑性断裂力学,建立水力裂缝扩展稳定性判定模型,该模型考虑了过程区和井筒应力集中对裂缝尖端应力强度因子的影响。其次,设计可视化压驱试验研究压驱裂缝演化规律并验证模型的可靠性。最后,基于理论模型和试验压力曲线,确定压驱施工压力的上下限。结果表明,裂缝扩展有稳态扩展和非稳态扩展两种模式,受裂缝扩展的动力和阻力控制。破裂点前,压驱裂缝经历多个稳态和非稳态扩展阶段。压驱施工压力的下限为注入压力曲线斜率变小的拐点,该点是裂缝第1个稳态扩展阶段的起点,也是注入能力由降转升的起点;压驱施工压力上限对应的裂缝尖端应力强度因子等于0.05 MPa·m^(0.5),该点略高于破裂前最后一个裂缝稳定扩展阶段的终点,是注入能力的极大值点。该研究可为压驱施工参数优化提供理论支持。 展开更多
关键词 压裂驱油 裂缝扩展的稳定性分析 数字图像法 断裂过程区
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张正友标定法在DIC位移测量中的应用 被引量：11
15
作者 单宝华 霍晓洋 刘洋 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2016年第2期8-12,21,共6页
为提高DIC位移测量精度,提出基于张正友标定的DIC位移计算方法。采用张正友方法标定相机参数,在DIC方法基础上,使用视觉测量原理计算结构表面测点位移。基于Matlab平台编译独立可执行的DIC位移测量软件,进行平动台水平位移测量试验。以... 为提高DIC位移测量精度,提出基于张正友标定的DIC位移计算方法。采用张正友方法标定相机参数,在DIC方法基础上,使用视觉测量原理计算结构表面测点位移。基于Matlab平台编译独立可执行的DIC位移测量软件,进行平动台水平位移测量试验。以千分表测量数据为真值,比较基于张正友标定的DIC方法和传统DIC方法测得的位移误差。结果表明,基于张正友标定的DIC方法测得的位移精度较高,证明该方法的有效性,可将该方法用于DIC位移测量教学试验中。 展开更多
关键词 数字图像相关 张正友标定方法 位移测量
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DICM在发动机模态参数识别中的试验研究 被引量：5
16
作者 郑翔 高建和 +2 位作者 杨福俊 阮志强 何小元 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期280-285,共6页
基于高速摄影成像技术,利用数字图像相关方法(digital image correlation method,简称DICM),根据时间序列动态散斑相关跟踪测量原理,提出了一种用于机械结构动力学特性测试与研究的时间序列数字图像相关方法。该方法具有全场非接触,测... 基于高速摄影成像技术,利用数字图像相关方法(digital image correlation method,简称DICM),根据时间序列动态散斑相关跟踪测量原理,提出了一种用于机械结构动力学特性测试与研究的时间序列数字图像相关方法。该方法具有全场非接触,测试结构简单,测量精度高,测量位移和频率范围可调。运用该方法对柴油发动机机体在自由状态下固有频率进行了测试。采用高速CMOS摄像机及其计算机处理系统,实时获取发动机机体的振动图像,用VC编制时间序列图像相关软件,自动对序列图像进行相关运算,获得其位移-时间曲线。通过FFT频谱分析,确定了机体的固有频率。光测试验结果与电测试验结果、有限元数值计算结果基本一致。 展开更多
关键词 光学测试 高速摄影成像 时间序列数字图像相关方法 发动机 模态参数
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动态劈裂拉伸实验下含双椭圆缺陷花岗岩的动态断裂行为
17
作者 徐胜男 彭麟智 +4 位作者 王煦 周星源 王璜 秦浩宸 彭安佳 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第6期2218-2226,共9页
为研究含双椭圆缺陷花岗岩的破坏形态及能量耗散规律,利用分离式霍普金森杆(split Hopkinson pressure bar,SHPB)装置,分别对双椭圆缺陷夹角为0°、45°、90°、135°的花岗岩试件进行了动态劈裂拉伸实验,探讨了双椭圆... 为研究含双椭圆缺陷花岗岩的破坏形态及能量耗散规律,利用分离式霍普金森杆(split Hopkinson pressure bar,SHPB)装置,分别对双椭圆缺陷夹角为0°、45°、90°、135°的花岗岩试件进行了动态劈裂拉伸实验,探讨了双椭圆缺陷夹角、缺陷间距与花岗岩破坏形态及能量之间的关系。结果表明:双椭圆缺陷间距不变时,夹角越大,试件越容易断裂;夹角不变时,间距增大,岩样更容易断裂。试件的耗散能密度随夹角的增大而降低,且下降趋势逐渐趋于平缓。试件的破坏形态对夹角的敏感程度较高,即随着夹角的增大,岩样破碎程度逐渐加剧,碎块对称性消失,楔体效应逐渐明显,塑性增强;当夹角超过90°时,破碎程度又开始减小,岩样又呈对称断裂。 展开更多
关键词 冲击荷载 分离式霍普金森杆 dic(digital image correlation method) 动态断裂 耗散能
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HTPB推进剂粘接试件的多角度拉伸试验与数值模拟
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作者 张学深 沈肖胤 +3 位作者 周辉 王学仁 丁丽 张东升 《含能材料》 北大核心 2025年第8期882-891,共10页
提高装药结构完整性对保障固体火箭发动机工作稳定性有重要意义。对HTPB推进剂粘接试件开展多角度拉伸加载试验,拉伸过程中使用双目相机结合三维数字图像相关方法对粘接试件的变形场进行分析;根据试件的细观结构,基于颗粒脱湿、基体断... 提高装药结构完整性对保障固体火箭发动机工作稳定性有重要意义。对HTPB推进剂粘接试件开展多角度拉伸加载试验,拉伸过程中使用双目相机结合三维数字图像相关方法对粘接试件的变形场进行分析;根据试件的细观结构,基于颗粒脱湿、基体断裂以及粘接界面脱粘三种损伤模式,建立了粘接试件的细观内聚力模型并进行数值模拟分析。探索了不同拉剪应力状态下黏接试件的损伤演化规律、开裂机理以及破坏形式。试验结果表明:HTPB推进剂粘接试件在拉剪混合应力状态下更容易发生损伤,随着拉伸角度的增大,试件的承载能力下降并且会产生更大的拉伸位移;临界状态时推进剂粘接试件应变较大的区域即是宏观裂纹萌生的位置。数值模拟结果表明:第一主应力是影响固体推进剂裂纹产生的主要因素并且当第一主应力值大于0.548 MPa时会导致裂纹的萌生;拉伸角度越小,推进剂内部颗粒与基体越容易发生脱湿;拉伸角度越大,推进剂/衬层界面越容易脱粘并且裂纹扩展的位置越靠近推进剂/衬层界面。 展开更多
关键词 推进剂粘接试件 多角度加载 数字图像相关方法 内聚力模型 损伤演化
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高预紧力应力均布型锚杆在静-动载作用下的力学响应
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作者 侯俊领 李垂宇 +3 位作者 黄童李 袁琳 刘世阳 黄平 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第1期50-59,共10页
为解决因深部采动巷道强采动应力影响导致锚杆断锚、失锚现象发生的问题,有效提高锚杆预紧力,设计一款可施加高预紧力的应力均布型锚杆,综合采用理论分析、静载拉拔和落锤冲击试验、数值计算以及数字散斑相关法(DIC)等研究锚杆静载拉拔... 为解决因深部采动巷道强采动应力影响导致锚杆断锚、失锚现象发生的问题,有效提高锚杆预紧力,设计一款可施加高预紧力的应力均布型锚杆,综合采用理论分析、静载拉拔和落锤冲击试验、数值计算以及数字散斑相关法(DIC)等研究锚杆静载拉拔过程中载荷-位移分布特征,得到锚杆应力集中位置;采用Ansys数值模拟落锤冲击试验和霍普金森压杆(SHPB)冲击试验,研究锚杆在动载作用下的力学响应特征。研究结果表明:普通锚杆螺母螺纹变形沿着远离挤压面轴向呈指数降低,应变集中在螺纹前3圈,应力均布型锚杆可实现螺纹应变协调,力学环境良好;锚杆轴力变化分为上升区、震荡区、稳定区,当落锤冲量相同时,应力均布型锚杆可将冲击力降低为原来的64%,降低锚杆轴力振幅频率;应力均布型锚杆可降低应力波波形变化幅度及频率。该研究成果在朱集矿、潘二矿、丁集矿等深部巷道应用,锚杆未见断锚现象,对巷道围岩控制效果较好。 展开更多
关键词 预紧力 应力均布型锚杆 静载 动载 力学响应 数字散斑相关法(dic) 锚杆破断 落锤冲击 霍普金森压杆(SHPB)
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数字图像相关方法综合误差的理论及仿真分析
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作者 周俊龙 蔡送宝 +1 位作者 耿文宾 王志勇 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2025年第3期293-299,共7页
数字图像相关(DIC)方法是一种广泛使用的实验变形测量技术.进一步提高测量精度是当前DIC技术研究的重要方向,建立综合考虑多种误差源的误差理论模型对于研究DIC方法中各种误差的比重和相互耦合关系至关重要.本文提出了一种基于频域分析... 数字图像相关(DIC)方法是一种广泛使用的实验变形测量技术.进一步提高测量精度是当前DIC技术研究的重要方向,建立综合考虑多种误差源的误差理论模型对于研究DIC方法中各种误差的比重和相互耦合关系至关重要.本文提出了一种基于频域分析的DIC方法综合误差理论模型,该模型从系统论的角度出发,将插值和噪声视为两个系统,给出了插值和噪声的传递函数与DIC误差之间的定量关系.为了方便计算,本文给出了该模型中各种参数的简便计算方法.本文提出的误差模型可以预测DIC方法中各种误差源,包括由亚像素插值引起的系统误差、由图像灰度噪声引起的随机误差,以及它们之间的耦合效果.为了验证上述理论模型的正确性,本文进行了数值实验测试,实验结果与理论预测结果吻合良好.理论和数值实验结果表明:各种参数下,散斑半径越小,系统误差越大;噪声水平越高,随机误差越大;并且,噪声水平的提高也会使耦合误差增大. 展开更多
关键词 数字图像相关 频域分析 误差理论 综合误差
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