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Digital image correlation based high-speed crack tip locatingmethod and its application 被引量:1
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作者 曹彦彦 马沁巍 郭文婧 《Journal of Beijing Institute of Technology》 EI CAS 2016年第1期7-16,共10页
Based on a digital image correlation(DIC)method with the measurements of a high speed crack's displacement and strain fields,a technique to accurately and automatically locate its crack tip has been developed.The c... Based on a digital image correlation(DIC)method with the measurements of a high speed crack's displacement and strain fields,a technique to accurately and automatically locate its crack tip has been developed.The crack tip is identified by finding the abrupt jump on the opening(or dislocation)curve of a point on the trace of the crack propagation,while the opening is measured through a virtual extensometer technique and the abrupt jump is identified by finding the peak on the curve.The method was verified using a specially designed experiment and applied to measure the critical crack tip opening angle of a rock sample.Because the involvement of analytical models has been avoided and then the good performance could be ensured for low resolution speckle images,this technique is expected to be very useful in the quantitative study of high speed cracks in experiments using high speed cameras. 展开更多
关键词 digital image correlationdic high speed crack crack tip virtual extensometer crack tip opening angle
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采用3D DIC技术的框架填充墙平面外变形特征分析
2
作者 谢鑫尧 郭子雄 BASHA Syed Humayun 《华侨大学学报(自然科学版)》 2025年第2期147-155,共9页
基于三维数字图像相关(3D DIC)技术,研究框架填充墙在不同加载阶段下的Mises应变场、裂缝宽度和平面内/外(IP/OOP)位移场的变化规律。结果表明:当墙体加载至峰值荷载的70%~80%时,主裂缝轮廓基本形成,裂缝宽度为0.96~1.97 mm;当墙体加载... 基于三维数字图像相关(3D DIC)技术,研究框架填充墙在不同加载阶段下的Mises应变场、裂缝宽度和平面内/外(IP/OOP)位移场的变化规律。结果表明:当墙体加载至峰值荷载的70%~80%时,主裂缝轮廓基本形成,裂缝宽度为0.96~1.97 mm;当墙体加载至峰值荷载时,最大裂缝宽度达3.81 mm;墙体平面外曲面呈现类似二次曲面的形态,平面外位移幅值从墙体中心向四周依次递减;墙体各个区块内平面内位移幅值接近,主裂缝分割的各个区块平面内/外位移场呈现对称分布规律。 展开更多
关键词 三维数字图像相关技术 框架填充墙 平面外性能 应变场 位移场
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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:2
3
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技术的自密实混凝土界面裂缝扩展规律研究 被引量:4
4
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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Experimental Study on Full-Surface Buckling of Variable Curvature Cylindrical Shell Using Multi-camera 3D-DIC System
5
作者 LI Xin SUN Wei 《Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics》 EI CSCD 2024年第5期589-598,共10页
To achieve full-surface strain measurement of variable curvature objects,a 360°3D digital image correlation(DIC)system is proposed.The measurement system consists of four double-camera systems,which capture the o... To achieve full-surface strain measurement of variable curvature objects,a 360°3D digital image correlation(DIC)system is proposed.The measurement system consists of four double-camera systems,which capture the object’s entire surface from multiple angles,enabling comprehensive full-surface measurement.To increase the stitching quality,a hierarchical coordinate matching method is proposed.Initially,a 3D rigid body calibration auxiliary block is employed to track motion trajectory,which enables preliminary matching of four 3D-DIC sub-systems.Subsequently,secondary precise matching is performed based on feature points on the test specimen’s surface.Through the hierarchical coordinate matching method,the local 3D coordinate systems of each double-camera system are unified into a global coordinate system,achieving 3D surface reconstruction of the variable curvature cylindrical shell,and error analysis is conducted on the results.Furthermore,axial compression buckling experiment is conducted to measure the displacement and strain fields on the cylindrical shell’s surface.The experimental results are compared with the finite element analysis,validating the accuracy and effectiveness of the proposed multi-camera 3D-DIC measuring system. 展开更多
关键词 360°3D digital image correlation(dic) hierarchical coordinate matching method full-field 3D deformation measurement variable curvature cylindrical shell
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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
6
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
7
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:39
8
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:23
9
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
10
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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基于DIC技术和无网格法的裂尖应变场分析方法 被引量:9
11
作者 朱志辉 冯乾朔 +2 位作者 肖权清 罗思慧 王凡 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期99-109,共11页
针对数字图像相关(DIC)技术难以获得精准的裂纹尖端应变场问题,提出一种基于DIC技术和伽辽金无网格法(EFG)的混合方法来分析裂尖应变场。该方法基于DIC技术导出场节点建立无网格模型,采用EFG法结合衍射法表示裂纹不连续性,进而计算全场... 针对数字图像相关(DIC)技术难以获得精准的裂纹尖端应变场问题,提出一种基于DIC技术和伽辽金无网格法(EFG)的混合方法来分析裂尖应变场。该方法基于DIC技术导出场节点建立无网格模型,采用EFG法结合衍射法表示裂纹不连续性,进而计算全场应变值。以Q235qE钢材制成的紧凑拉伸(CT)试样为例开展了准静态循环拉伸试验,通过比较裂尖应变解析解和试验结果,证明该方法的有效性和稳定性。进一步研究DIC-EFG法在裂尖塑性区域和应力强度因子(SIF)计算等方面的应用。研究结果表明:DIC-EFG混合方法建模简单,不需要荷载和约束条件,能够获得准确的包括裂尖在内的全平面应变场。相较于传统DIC技术,DIC-EFG混合方法解决疲劳裂纹附近结果缺失的问题,结合J积分法计算SIF结果更为精准,可应用于疲劳裂纹的塑性区域和SIF计算等断裂性能研究。 展开更多
关键词 数字图像相关技术 伽辽金无网格法 裂尖应变场 塑性区域 应力强度因子
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基于拉格朗日反分析法的砂岩动态力学特性
12
作者 张子健 陈骏 +3 位作者 朱锐 余浩然 李冉鑫 张渊通 《爆炸与冲击》 北大核心 2025年第3期24-36,共13页
为深入研究深部地层中砂岩在冲击荷载作用下的动态力学特性,建立了一种改进的霍普金森压杆实验系统,对灰砂岩长杆试件开展了不同加载速率的动态压缩实验,并结合高速数字图像相关技术(DIC)监测试件表面位移场和应变场的演化过程,探讨了... 为深入研究深部地层中砂岩在冲击荷载作用下的动态力学特性,建立了一种改进的霍普金森压杆实验系统,对灰砂岩长杆试件开展了不同加载速率的动态压缩实验,并结合高速数字图像相关技术(DIC)监测试件表面位移场和应变场的演化过程,探讨了灰砂岩在近场冲击加载下的拉伸破坏的规律。从DIC分析得到的位移场中提取出不同质点位移时程曲线,进行了拉格朗日反分析算法计算,获得了灰砂岩材料的全场应力-应变规律。结果表明:灰砂岩长杆试件以拉伸破坏为主,且出现了近加载端破碎、远离加载端层裂的现象;灰砂岩长杆试件的动态抗压强度因子随应变率增大而增大,有明显的应变率效应;随着加载速率升高,各测点应力峰值与应变峰值均呈增大趋势;在同一加载速率下,灰砂岩长杆的应力-应变曲线呈现出近端测点曲线包络远端测点曲线的现象。 展开更多
关键词 动态力学特性 数字图像相关法 拉格朗日反分析 砂岩 动态强度增强因子
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基于DIC技术的选区激光熔化Inconel 625拉伸性能及各向异性的研究
13
作者 杨来侠 杜康 +2 位作者 徐超 高伟 李素丽 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2023年第4期761-768,共8页
选区激光熔化(SLM)Inconel 625成型件各向异性缺乏相关研究与评估,为研究其在不同打印角度下的各向异性及力学性能,以镍基高温合金粉末Inconel 625为原料,采用SLM技术制备0°、45°和90°3类不同打印角度的试件,通过准静态... 选区激光熔化(SLM)Inconel 625成型件各向异性缺乏相关研究与评估,为研究其在不同打印角度下的各向异性及力学性能,以镍基高温合金粉末Inconel 625为原料,采用SLM技术制备0°、45°和90°3类不同打印角度的试件,通过准静态拉伸试验和数字散斑图像技术(DIC),获得Inconel 625材料的应力应变数据及全场应变分布。结果表明:0°角打印在3类成型方式中力学性能最优,打印角度的选择对激光成型Inconel 625抗伸强度、应力应变分布影响较大;对比DIC全场应变云图与强度分布曲线发现应力集中带分布与打印角度一致,SLM制备成型件时选取0°角打印、减少分层数可有效降低各向异性的影响并提升力学性能;最后,通过扫描电镜对试样的断口形貌进行观察和分析,发现0°角试件断口处存在大量小尺寸韧窝,分层处未出现层间断裂,45°、90°角试件断口多位于分层结合处;准静态拉伸Inconel 625成型件断裂模式为韧性断裂。通过DIC技术可以精确研究SLM成型件应变分布,为今后降低和预防增材制造各向异性提供了参考。 展开更多
关键词 选区激光熔化 镍基高温合金 数字散斑图像 打印角度 各向异性
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早龄期喷射混凝土冲击动力学响应及损伤演化试验研究
14
作者 马俊 谢全民 +3 位作者 万鹏 孙热 章逸锋 彭磊 《振动与冲击》 北大核心 2025年第4期176-183,206,共9页
为研究冲击荷载下早龄期喷射混凝土动力学响应及损伤特征,基于霍普金森压杆对早龄期喷射混凝土开展不同冲击速度下动态压缩试验,分析其动力学特征;采用数字图像相关(digital image correlation,DIC)技术分析其冲击过程中位移场变化及能... 为研究冲击荷载下早龄期喷射混凝土动力学响应及损伤特征,基于霍普金森压杆对早龄期喷射混凝土开展不同冲击速度下动态压缩试验,分析其动力学特征;采用数字图像相关(digital image correlation,DIC)技术分析其冲击过程中位移场变化及能量演化特征。研究表明:随应变率增加,早龄期喷射混凝土峰值应力、峰值应变和动态弹性模量随之增加,且不同龄期喷射混凝土存在差异;冲击扰动下早龄期喷射混凝土裂纹发育错综复杂,劣化区域破碎,位移场从连续向不连续发展,且不同龄期喷射混凝土能量演化特征呈现明显变化。研究成果揭示了早龄期喷射混凝土在冲击荷载下的损伤特征,具有重要的理论意义和工程推广应用前景。 展开更多
关键词 早龄期 喷射混凝土 分离式霍普金森压杆冲击试验 数字图像相关(dic)法 损伤演化
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基于光斑投影3D-DIC的动态液面波高场测量方法研究
15
作者 王凯 李得睿 +1 位作者 向升 程斌 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期2427-2438,共12页
动态液面波高场测量与面型三维重建是流体力学、晃荡动力学等研究领域中的重要问题,但目前仍缺乏一种简易且高效的高精度全场测量手段.基于光斑投影和三维数字图像相关(3D digital image correlation,3DDIC)原理,提出了一种动态液面波... 动态液面波高场测量与面型三维重建是流体力学、晃荡动力学等研究领域中的重要问题,但目前仍缺乏一种简易且高效的高精度全场测量手段.基于光斑投影和三维数字图像相关(3D digital image correlation,3DDIC)原理,提出了一种动态液面波高场的测量方法.通过液体染色和光斑投影,在液体表面形成光斑纹理,设置双目相机拍摄动态液面的散斑图像.运用交比不变性标定板及张正友标定法获得双目相机内外参矩阵,并基于反向组合高斯牛顿(inverse-compositional Guass-Newton,IC-GN)的3D-DIC算法实现动态液面波高场的高精度三维重构.进一步建立光斑投影的几何光学模型,模拟规则波液面的双目图像,开展数值模拟测量以验证本方法的理论精度,同时开展真实液面波高场的测量验证.结果表明,本方法可实现动态液面波高场的高精度全场测量,模拟液面测量的均方差为0.004 mm,真实静态液面抬升测量的均方差为0.022 mm,真实动态液面测量的均方差小于0.037 mm.本文方法具有高精度、非接触和全场测量等优势,可在实验室流体测量和相关工程场景中推广应用. 展开更多
关键词 动态液面波高场 面型重建 三维数字图像相关(3D-dic) 光斑投影 全场三维测量
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超低温DIC全场微应变测量精度提高方法
16
作者 刘砚涛 李晓琳 +4 位作者 张连青 朱超杰 苏蕴荃 林广 王泰然 《强度与环境》 CSCD 2023年第4期54-58,共5页
数字图像相关技术在非均质焊接接头的力学性能研究方面具有独特的优势,但低温介质气化引起的气流扰动、起雾、结霜以及低温引起光学玻璃的厚度和折射率发生改变均会对图像产生较大影响,是DIC测试系统的误差的主要来源。本文分析了超低... 数字图像相关技术在非均质焊接接头的力学性能研究方面具有独特的优势,但低温介质气化引起的气流扰动、起雾、结霜以及低温引起光学玻璃的厚度和折射率发生改变均会对图像产生较大影响,是DIC测试系统的误差的主要来源。本文分析了超低温环境下DIC全场微应变测量误差的影响因素,掌握超低温环境下的光测力学误差产生的机理,提出了DIC全场微应变测量精度提高方法,将超低温环境DIC全场微应变测量精度提高45倍,对准确获取贮箱焊缝结构在低温环境下全场力学性能,提高焊接结构性能,保证焊接结构安全性和可靠性具有重要的意义。 展开更多
关键词 超低温 数字图像相关技术 全场微应变测量 误差分析
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HS-ECC与带肋钢筋黏结滑移性能试验研究
17
作者 蒋福刚 张玉强 《中国港湾建设》 2025年第1期62-69,共8页
为了对高强超高延性水泥基复合材料(HS-ECC)和钢筋的黏结滑移性能进行系统性研究,文章通过对7组试件的中心拔出试验,探究PE纤维掺量(0、1%和1.5%)、钢筋直径d(16 mm和20 mm)和保护层厚度(1d、2d、4d、5d)对HS-ECC和带肋钢筋黏结滑移性... 为了对高强超高延性水泥基复合材料(HS-ECC)和钢筋的黏结滑移性能进行系统性研究,文章通过对7组试件的中心拔出试验,探究PE纤维掺量(0、1%和1.5%)、钢筋直径d(16 mm和20 mm)和保护层厚度(1d、2d、4d、5d)对HS-ECC和带肋钢筋黏结滑移性能的影响。结果表明:PE纤维的掺入可以有效抑制拉拔试件的脆性破坏,具有延性的劈裂-拔出破坏为主要破坏模式;黏结强度随PE纤维掺量增加呈现线性上升的趋势,纤维掺量从0增加到1.5%,黏结强度增幅为93%;黏结强度随着钢筋直径的增大而减小,因此在钢筋HS-ECC结构中钢筋直径不宜过大;黏结强度随保护层厚度的增大呈现先上升后趋于稳定的趋势,临界保护层厚度为4d。 展开更多
关键词 HS-ECC 黏结性能 dic 中心拔出试验
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基于DIC技术的含不同节理密度类岩石试件破裂机制研究 被引量:16
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作者 齐飞飞 张科 谢建斌 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1669-1680,共12页
为研究节理密度对岩体强度特征及破坏模式的影响,以石英砂和呋喃树脂为打印基材,采用3D砂型打印技术制备含有不同节理密度的类岩石试件。对3D砂型打印试件进行单轴压缩试验,采用数字图像相关(DIC)方法进行非接触式全场变形测量,从细观... 为研究节理密度对岩体强度特征及破坏模式的影响,以石英砂和呋喃树脂为打印基材,采用3D砂型打印技术制备含有不同节理密度的类岩石试件。对3D砂型打印试件进行单轴压缩试验,采用数字图像相关(DIC)方法进行非接触式全场变形测量,从细观力学角度定量分析裂纹萌生、扩展以及贯通行为。试验结果表明:3D砂型打印完整试件的应力-应变曲线形态、压拉强度比与真实岩石相似,属于一种类岩石材料;不同节理密度试件的应力-应变曲线变化过程大致相似,可划分为初始压密、线弹性变形、破裂发展以及残余强度4个阶段;试件力学参数随着节理密度εf的增加而减小,两者之间呈指数衰减关系;通过计算试件表面应变场和位移矢量分布,发现试件变形场分布、裂纹扩展演化均与节理密度密切相关;随着节理密度的增大,试件破坏模式由轴向拉伸破坏(εf=0.280%)过渡到混合破坏(εf=1.193%),最后转变为拉贯通带破坏(εf≥1.712%),而当节理密度超过阈值2.739%,拉贯通带内的块体发生转动,重现了书斜式断层旋转这类地质构造。 展开更多
关键词 岩石力学 节理密度 3D打印 破坏模式 数字图像相关(dic)方法 位移场
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基于DIC与应变测试的混凝土中钢筋锈胀应力分析 被引量:9
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作者 王潇舷 金祖权 +1 位作者 姜玉丹 陈凡秀 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第16期2690-2696,共7页
钢筋锈胀应力超过混凝土抗拉强度将导致混凝土开裂,直接测试钢筋锈胀应力有助于预测混凝土的开裂时间。本工作对钢筋混凝土外渗海水并进行恒电位加速腐蚀,采用数字图像相关(DIC)技术测试混凝土表面应变,利用空心钢筋测试钢筋内表面应变... 钢筋锈胀应力超过混凝土抗拉强度将导致混凝土开裂,直接测试钢筋锈胀应力有助于预测混凝土的开裂时间。本工作对钢筋混凝土外渗海水并进行恒电位加速腐蚀,采用数字图像相关(DIC)技术测试混凝土表面应变,利用空心钢筋测试钢筋内表面应变,基于弹性力学推导钢筋锈胀应力模型。结果表明:利用DIC和空心钢筋可以测试混凝土表面及钢筋表面的应变随时间的演变规律;混凝土上表面凹槽边缘存在应力集中,钢筋上表面产生压应力并导致混凝土保护层开裂;外渗海水的恒电位加速腐蚀导致混凝土中钢筋出现非均匀锈蚀,混凝土开裂的锈胀应力在3 MPa,开裂时间在25 h。 展开更多
关键词 混凝土 钢筋锈蚀 数字图像相关(dic) 钢筋内应变 锈胀力
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基于DIC和YOLO算法的复杂裂隙岩石破坏过程动态裂隙早期智能识别 被引量:16
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作者 张庆贺 陈晨 +4 位作者 袁亮 张通 方致远 李翎 蒋博文 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期1208-1219,共12页
为了定量研究复杂裂隙岩石变形破坏规律和裂隙扩展特征,利用裂隙网络模型3D打印技术制作了含20条随机节理的类岩石试件,利用数字图像相关方法(DIC)研究了试件破坏过程中应变场演化过程,并分析了每一条裂隙的扩展过程,探讨了动态裂隙对... 为了定量研究复杂裂隙岩石变形破坏规律和裂隙扩展特征,利用裂隙网络模型3D打印技术制作了含20条随机节理的类岩石试件,利用数字图像相关方法(DIC)研究了试件破坏过程中应变场演化过程,并分析了每一条裂隙的扩展过程,探讨了动态裂隙对试件整体强度的影响。在此基础上,基于YOLOv5深度学习网络模型,结合DIC云图,提出了一种智能精准识别动态裂隙的算法。研究表明:含复杂裂隙试件破坏过程中往往伴随多条裂隙同时扩展和贯通,试件整体强度与动态裂隙扩展具有重要关系,统计动态裂隙的扩展情况可以半定量地判定试件整体稳定性。在每条原生裂隙起裂前,总是首先出现应变集中区域,并且应变集中区域具有前兆性,预示着新裂纹的萌生。原生裂隙的动态演化基本可以分为原生裂隙、应变集中区、新生裂纹和交叉裂隙4种类型,其中,新生裂纹和交叉裂隙对试件整体强度影响最大。提出的智能精准识别动态裂隙算法的精确率、召回率和平均精度均值(P_(mA))都在80%以上,且P_(mA)最高达到了91%,GIoU损失参数迭代训练后达到0.01,4种类型裂隙相对应的F_(1)分别为83%,89%,87%和85%,4种类型裂隙的总体识别精度可达86%。说明该方法在复杂裂隙岩体裂纹识别、定位分类是快速精确有效的。试件在受载时,智能识别算法重点识别并统计新生裂纹和交叉裂隙数量,当新生裂隙和交叉裂隙数量较多时,试件即将破坏,可提前进行预警。 展开更多
关键词 裂隙岩体 数字图像相关技术 目标检测 YOLOv5 裂纹分类识别
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