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基于DIC技术冻融后钢筋混凝土梁损伤识别
1
作者 邓文彬 杨丽 孙常康 《混凝土》 北大核心 2025年第6期48-53,共6页
为研究在冻融环境下的数字图像相关技术在钢筋混凝土梁损伤识别中的应用,通过将经历一定冻融循环次数的钢筋混凝土梁进行静力弯曲试验,利用数字图像相关技术实时监测梁体表面的位移和试验梁弯曲试验时极限破坏时变形,分析了冻融循环对... 为研究在冻融环境下的数字图像相关技术在钢筋混凝土梁损伤识别中的应用,通过将经历一定冻融循环次数的钢筋混凝土梁进行静力弯曲试验,利用数字图像相关技术实时监测梁体表面的位移和试验梁弯曲试验时极限破坏时变形,分析了冻融循环对钢筋混凝土梁静载作用下裂缝全过程发展规律、极限荷载、荷载-挠度曲线和全位置挠度曲线影响。试验结果表明:基于数字图像相关技术的损伤识别方法能够有效地监测钢筋混凝土梁在冻融环境下的损伤演化过程,同时能够提供梁全位置变形监测,实现损伤区域的准确定位,评估冻融损伤对结构性能的影响,为结构安全评估提供了重要依据。还能够实时监测试件的变形情况,发现潜在的损伤问题,并提前预警,为混凝土结构的健康评估和维护提供重要支持。 展开更多
关键词 数字图像相关技术 冻融循环 损伤识别 全过程健康监测
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GFRP夹砂管低速冲击响应及剩余压缩强度试验研究
2
作者 石华旺 赵健斌 +1 位作者 王佳伟 葛杏 《振动与冲击》 北大核心 2025年第13期54-63,共10页
层合结构与夹砂层共同提升了玻璃纤维增强塑料(glass fiber reinforced plastic,GFRP)夹砂管的抗冲击性能与轴向抗压强度。为了研究GFRP夹砂管的抗冲击性能和剩余压缩强度,开展了不同管径的GFRP夹砂管在不同冲头和不同能量的低速冲击试... 层合结构与夹砂层共同提升了玻璃纤维增强塑料(glass fiber reinforced plastic,GFRP)夹砂管的抗冲击性能与轴向抗压强度。为了研究GFRP夹砂管的抗冲击性能和剩余压缩强度,开展了不同管径的GFRP夹砂管在不同冲头和不同能量的低速冲击试验,分析了GFRP夹砂管的低速冲击响应及损伤失效特性。然后,对损伤试样开展冲击后压缩试验,结合三维数字图像相关技术,分析了不同冲击能量下GFRP夹砂管的冲击后压缩性能和压缩屈曲演化行为。试验结果表明,半球形冲头冲击造成的损伤面积和吸能高于锥形冲头冲击,但冲击造成的内壁凸起高度低于锥形冲头。在压缩荷载的影响下,GFRP夹砂管在受到冲击的一侧沿着损伤区域发生了完全断裂,裂纹沿着横向扩展,直至材料发生屈曲。其中,纤维断裂和层间分层成为GFRP夹砂管的主要损伤形式。以上试验研究可为GFRP夹砂管的轻量化设计和安全性评估提供参考。 展开更多
关键词 玻璃纤维增强塑料(GFRP)夹砂管 低速冲击 冲击后压缩 三维数字图像相关技术
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螺牙高度对螺纹桩竖向承载特性的影响
3
作者 徐丽娜 齐晨晖 +2 位作者 郑俊杰 黄占芳 孙爽 《土木与环境工程学报（中英文）》 北大核心 2025年第1期36-45,共10页
为探明竖向荷载作用下螺牙高度对螺纹桩承载特性及桩周土体的影响,通过室内半面模型桩试验,结合数字图像相关技术(DIC),研究了不同螺牙高度、不同荷载条件对桩身承载性能、桩周土体破坏特征、桩周土体位移场的影响。采用ABAQUS数值模拟... 为探明竖向荷载作用下螺牙高度对螺纹桩承载特性及桩周土体的影响,通过室内半面模型桩试验,结合数字图像相关技术(DIC),研究了不同螺牙高度、不同荷载条件对桩身承载性能、桩周土体破坏特征、桩周土体位移场的影响。采用ABAQUS数值模拟方法对模型试验的结果进行验证,并扩展了螺牙高度的取值范围,分析螺纹桩桩身极限承载力与材料利用率、桩周土体应力场分布随螺牙高度变化的规律。结果表明:增加螺牙高度能提升桩身承载力,增大桩周土体位移影响范围,延缓桩侧土体剪切破坏的发展;随着桩身沉降量增加,桩顶荷载以桩侧阻力承受为主,逐渐演变为以桩端阻力承受为主;螺牙高度的增加虽然能提升桩身极限承载力,但桩身材料利用率存在峰值。 展开更多
关键词 螺纹桩 螺牙高度 模型试验 数字相关技术 位移场
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6005铝合金激光−MIG复合焊接接头裂纹扩展行为
4
作者 吕可 杨冰 +3 位作者 王栓程 肖守讷 阳光武 朱涛 《焊接学报》 北大核心 2025年第4期82-93,共12页
开展了6005A-T6铝合金激光–MIG复合焊接接头裂纹的疲劳裂纹扩展行为研究,并结合数字图像相关技术(digital image correlation,DIC)获取试验过程中的裂纹尖端局部位移场,进而研究接头和母材裂纹闭合效应的差异.结果表明,激光–MIG复合... 开展了6005A-T6铝合金激光–MIG复合焊接接头裂纹的疲劳裂纹扩展行为研究,并结合数字图像相关技术(digital image correlation,DIC)获取试验过程中的裂纹尖端局部位移场,进而研究接头和母材裂纹闭合效应的差异.结果表明,激光–MIG复合焊接焊缝试样与母材试样的疲劳裂纹扩展速率相近,但后期扩展更快,而热影响区试样的扩展速率明显偏低.基于4%柔度偏移值确定裂纹展开力,所有试样均符合裂纹闭合因子U随裂纹扩展而逐渐增大的整体规律,但焊缝裂纹闭合程度先降低后逐渐升高到母材水平,而热影响区裂纹闭合程度则前期略低于母材,后期超过母材,且未出现明显收敛趋势.根据Elber公式对裂纹扩展数据进行修正以消除裂纹闭合对扩展速率的影响,修正前后裂纹扩展数据分散性并未得到明显改善,表明仅考虑裂纹闭合效应仍不能对接头疲劳裂纹扩展行为进行准确描述. 展开更多
关键词 6005A-T6铝合金 激光–MIG复合焊接 数字图像相关 裂纹扩展速率 闭合效应
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数字时代断裂的教育图景及其关联性建构
5
作者 赵梓含 曹辉 《中国电化教育》 北大核心 2025年第3期35-41,共7页
数字时代既是数字技术的统治力量不断加深的时代,也是人与数字技术的关联性持续增强的时代。人技共生的存在论认知正在悄然构建,一方面,数字技术将成为人类的外挂器官,人将以技术性的姿态存在;另一方面,人作为现实与虚拟的连接器,同时... 数字时代既是数字技术的统治力量不断加深的时代,也是人与数字技术的关联性持续增强的时代。人技共生的存在论认知正在悄然构建,一方面,数字技术将成为人类的外挂器官,人将以技术性的姿态存在;另一方面,人作为现实与虚拟的连接器,同时存在于现实空间与虚拟空间,二者共同组成完整的世界,成为人整全的经验来源。当前,教育图景呈现出三重断裂:一是人类的回忆与人工的记忆致使整全知识的分割;二是人类对技术的排异与技术的夺舍造成了教育主体的抵牾;三是虚拟空间造成了真实空间的意义坍塌。为构建数字时代中关联性的教育图景,人们需要培养学生的否定性思维、批判思维与创造性能力,在教育活动中构建人类与人工之间的智能关联,在整全的道德教育空间中塑造意义世界。 展开更多
关键词 数字时代 数字技术 教育图景 技术统治 智能关联
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粉煤灰水泥砂浆早期断裂性能试验研究 被引量：2
6
作者 范颖芳 李鑫杰 +1 位作者 陈昊 李秋超 《建筑材料学报》 北大核心 2025年第2期110-117,共8页
为了研究粉煤灰(FA)水泥砂浆早期断裂性能,采用粉煤灰内掺替代水泥,制作了水泥砂浆切口梁,对1~3 d龄期下的试件进行了三点弯曲试验和抗压强度试验.试验过程中采用数字图像相关技术监测试件应变和位移,采用声发射技术记录试件内部损伤过... 为了研究粉煤灰(FA)水泥砂浆早期断裂性能,采用粉煤灰内掺替代水泥,制作了水泥砂浆切口梁,对1~3 d龄期下的试件进行了三点弯曲试验和抗压强度试验.试验过程中采用数字图像相关技术监测试件应变和位移,采用声发射技术记录试件内部损伤过程.结果表明:FA导致水泥砂浆早期断裂性能、抗压性能、抗裂缝扩展能力和抗断裂能力降低,断裂过程区及内部损伤范围显著缩小;FA掺量越大,龄期越早,断裂参数降幅越显著,裂缝扩展越快;断裂参数与抗压强度之间存在线性关系. 展开更多
关键词 粉煤灰 水泥砂浆 早期 断裂性能 数字图像相关 声发射技术
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基于DIC技术的混凝土剪切力学性能研究
7
作者 王溧浤 孙新建 《混凝土》 北大核心 2025年第3期6-11,共6页
采用剪切液压伺服机,通过混凝土在不同应变率下(10^(-5)/s、10^(-4)/s、10^(-3)/s、10^(-2)/s)的直剪试验,研究混凝土的剪切力学性能和破坏模式.研究结果表明:混凝土的抗剪强度存在明显的应变率效应,随着应变率的提高,混凝土表现出更高... 采用剪切液压伺服机,通过混凝土在不同应变率下(10^(-5)/s、10^(-4)/s、10^(-3)/s、10^(-2)/s)的直剪试验,研究混凝土的剪切力学性能和破坏模式.研究结果表明:混凝土的抗剪强度存在明显的应变率效应,随着应变率的提高,混凝土表现出更高的抗剪强度.结合数字图像相关(DIC)技术,获取了混凝土受剪的裂缝发展全过程,揭示了混凝土在剪切过程中的骨料滑移现象,为混凝土在实际工程中的科学应用及新型混凝土材料的研发提供了理论依据。 展开更多
关键词 混凝土 抗剪强度 应变率 数字图像相关(DIC)技术 骨料滑移
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温度和剪切速率对树脂锚固界面裂隙演化机制的影响
8
作者 王佳奇 姚直书 +2 位作者 刘小虎 许永杰 方玉 《建筑材料学报》 北大核心 2025年第4期330-339,共10页
为研究温度和剪切速率对树脂锚固界面裂隙演化机制的影响,利用变温剪切试验装置对锚固试件进行剪切试验,并利用数字图像相关法(DIC)和扫描电镜(SEM)分析了剪切界面裂隙的演化规律和微观破坏特征.结果表明:锚杆-锚固剂界面的峰值剪应力... 为研究温度和剪切速率对树脂锚固界面裂隙演化机制的影响,利用变温剪切试验装置对锚固试件进行剪切试验,并利用数字图像相关法(DIC)和扫描电镜(SEM)分析了剪切界面裂隙的演化规律和微观破坏特征.结果表明:锚杆-锚固剂界面的峰值剪应力随着温度和剪切速率的增大而减小;在36°~72°范围内,随着锚杆肋角的增大,锚杆-锚固剂界面的峰值剪应力逐渐增大;温度和剪切速率对锚固剂-岩石试件的裂隙演化和锚固剂-岩石界面的峰值剪应力均有较大影响. 展开更多
关键词 树脂锚固界面 高地温 剪切速率 数字相关技术 裂隙演化机制
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剪切增稠液填充蜂窝夹芯板的低速冲击响应
9
作者 李雨薇 易昶成 +2 位作者 刘志芳 雷建银 李世强 《爆炸与冲击》 EI CAS 北大核心 2025年第1期75-87,共13页
将气相二氧化硅颗粒与聚乙二醇溶液混合制备的剪切增稠液(shear-thickening fluid,STF)填充到蜂窝芯层中,制成了STF填充蜂窝夹芯板。通过落锤冲击实验,研究了冲击速度(1.0、1.5、2.0 m/s)、蜂窝孔径(2.0、2.5、3.0 mm)和壁厚(0.04、0.06... 将气相二氧化硅颗粒与聚乙二醇溶液混合制备的剪切增稠液(shear-thickening fluid,STF)填充到蜂窝芯层中,制成了STF填充蜂窝夹芯板。通过落锤冲击实验,研究了冲击速度(1.0、1.5、2.0 m/s)、蜂窝孔径(2.0、2.5、3.0 mm)和壁厚(0.04、0.06、0.08 mm)对夹芯板力学性能的影响。利用数字图像相关技术测量了结构的应变历史和后面板挠度场的分布情况,探讨了结构的低速冲击响应过程。实验结果表明,在低速冲击下,未填充STF蜂窝夹芯板的变形模式为后面板中心区域凸起变形,周围区域有明显鼓包变形;填充STF蜂窝夹芯板的变形模式为后面板凸起变形且局部凸起区域较大,周围无鼓包产生。STF的剪切增稠效应可以增加参与能量吸收的蜂窝单元,扩大结构的局部变形区域,减小结构的后面板挠度。提高冲击速度、增大蜂窝孔径或者减小壁厚,都更有利于STF的剪切增稠效应。 展开更多
关键词 剪切增稠液 蜂窝夹芯板 低速冲击 变形模式 数字图像相关技术
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基于DIC技术的多岩层损伤演化物理模型试验
10
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DVC技术测量锈蚀钢筋混凝土应变场 被引量：3
11
作者 王志强 田野 +2 位作者 金南国 金贤玉 蒋昊宇 《混凝土》 CAS 北大核心 2018年第12期11-14,17,共5页
为研究钢筋混凝土锈胀开裂过程,基于X射线计算机断层扫描技术原位获取氯盐环境下通电加速锈蚀钢筋混凝土的三维数字体像,采用数字体像相关技术(DVC)测取混凝土的内部三维位移场和应变场,通过阈值分割法对锈蚀产物进行三维重构。结果表明... 为研究钢筋混凝土锈胀开裂过程,基于X射线计算机断层扫描技术原位获取氯盐环境下通电加速锈蚀钢筋混凝土的三维数字体像,采用数字体像相关技术(DVC)测取混凝土的内部三维位移场和应变场,通过阈值分割法对锈蚀产物进行三维重构。结果表明:全浸泡通电加速锈蚀存在锈蚀产物不均匀分布的现象,局部锈峰可主导保护层的荷载分布和应变分布,主导保护层的开裂,与均匀锈蚀有一定的差异;应用X-CT和DVC技术可无损测量试件内部的结构和应变,为钢筋混凝土锈胀开裂的机理研究提供了方法。 展开更多
关键词 钢筋混凝土 钢筋锈蚀 数字体像相关 dvc X-CT
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冻融与动载耦合作用下砂岩的动力学性能及裂纹扩展规律
12
作者 何世静 汪漫 +4 位作者 焦玉勇 刘文连 许汉华 眭素刚 胡小悦 《安全与环境工程》 北大核心 2025年第3期101-111,共11页
高寒地区矿山岩质边坡工程一直是国内外研究的热点,由于常年受冻融侵蚀、开采爆破及地震等多种因素的影响,造成了严重的安全隐患,制约了矿山资源的安全高效生产。为了更深入地了解矿山岩质边坡岩体在冻融及动载耦合作用下的损伤劣化机理... 高寒地区矿山岩质边坡工程一直是国内外研究的热点,由于常年受冻融侵蚀、开采爆破及地震等多种因素的影响,造成了严重的安全隐患,制约了矿山资源的安全高效生产。为了更深入地了解矿山岩质边坡岩体在冻融及动载耦合作用下的损伤劣化机理,本文通过制备矿区砂岩试样,基于冻融循环试验、分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar,SHPB)试验、数字图像相关(digital image correlation,DIC)技术等手段对高寒地区岩石在冻融及动载耦合作用下的力学性能及裂纹扩展规律进行了分析。结果显示:①砂岩试样的动态峰值应力和动弹性模量随着冻融循环次数的增加逐渐降低,应变峰值随着冻融循环次数的增加而逐渐增大,同时在线弹性阶段,应力-应变曲线斜率随冻融循环次数的增加不断减小;②在冲击荷载作用下砂岩试样y向应变集中区的分布决定了试样在破坏过程中初始裂纹和次生裂纹的产生和扩展,同时位移云图和监测点位移的正负可以判断裂缝发生的位置及裂纹长度变化。该研究结论可为高寒地区岩体工程在冻融、动载等灾害防治方面提供一定的理论参考。 展开更多
关键词 砂岩 动力学特性 裂纹扩展规律 冻融循环 分离式霍普金森压杆(SHPB)试验 数字图像相关(DIC)技术
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基于声发射和DIC的金属材料氢脆性能测试实验 被引量：3
13
作者 蒋鹏 吴爽 +2 位作者 黄洋 邢雷 张丰运 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2024年第6期20-27,共8页
该实验针对天然气掺氢管道混输过程中产生的临氢金属氢脆问题,以X80管线钢为对象,采用声发射与数字图像相关(DIC)技术相结合的方法实现氢脆性能的动态测试。实验设计为对材料进行充氢后拉伸,采用电化学充氢法充氢,并设置4种不同充氢时... 该实验针对天然气掺氢管道混输过程中产生的临氢金属氢脆问题,以X80管线钢为对象,采用声发射与数字图像相关(DIC)技术相结合的方法实现氢脆性能的动态测试。实验设计为对材料进行充氢后拉伸,采用电化学充氢法充氢,并设置4种不同充氢时间。拉伸过程中通过DIC技术测量并计算静态氢脆性能参数和氢脆敏感系数,同时利用等效应变云图和声发射计数峰值时域分布的变化规律作为氢脆性能的动态参量,进而建立一套完整的金属氢脆性能动态测试系统。该实验适合作为学生研究型教学实验,有助于培养学生的科研能力和创新意识。 展开更多
关键词 电化学充氢 声发射监测 数字图像相关技术 实验设计
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定向断裂控制爆破下层理页岩的致裂机理 被引量：1
14
作者 杨国梁 毕京九 +3 位作者 董智文 赵桐德 赵建宇 赵康朴 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1-15,共15页
为探究定向断裂控制爆破下层理页岩的爆破致裂机理,采用切缝药包,对四种切缝角度下的页岩立方体试件进行爆破试验,采用数字图像相关技术(DIC)对页岩试件表面应变场的演化过程进行监测,分析了微裂纹孕育至宏观裂纹贯通的内在机理,并基于... 为探究定向断裂控制爆破下层理页岩的爆破致裂机理,采用切缝药包,对四种切缝角度下的页岩立方体试件进行爆破试验,采用数字图像相关技术(DIC)对页岩试件表面应变场的演化过程进行监测,分析了微裂纹孕育至宏观裂纹贯通的内在机理,并基于盒维数理论计算了不同切缝角度下页岩试件表面裂纹的分形维数,采用Matlab软件对爆后块度的筛分方法进行了编程分析,开发了全自动的粒径分析程序,实现了粒径圈定的可视化。试验结果表明:试件在不同比例爆距内的裂纹总密度与比例爆距之间存在负相关的幂函数关系,切缝方向与层理弱面的夹角对微观损伤区域出现的位置影响显著,当层理弱面与切缝方向平行时,损伤区域多集中于层理弱面处,对宏观裂纹的扩展路径影响显著,易于形成单一裂纹;层理弱面处的能量泄漏是造成页岩爆破破碎效果较差的重要因素,当切缝方向与层理弱面一致时,试件爆后的大块占比较高,爆后块度的分形维数平均值在各组间最低,仅为0.7843,而当切缝方向与层理面垂直时,试件的爆后块度分布较为均匀,爆后块度的分形维数平均值达到了2.5233,爆破破碎效果相对较好。 展开更多
关键词 页岩 爆破 裂隙场 数字图像相关技术 块度筛分程序 分形维数
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层面处理对碾压混凝土剪切过程中裂缝扩展的影响
15
作者 李阳 庄晓隆 +2 位作者 李志龙 王璟 柴嘉启 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第12期4359-4369,共11页
为研究碾压混凝土层面剪切过程中的裂缝扩展规律,本文针对不同层面处理的碾压混凝土开展抗剪强度试验,分析了不同试件的破坏形态和抗剪强度变化规律,同时运用数字图像相关技术观测碾压混凝土剪切过程中层面裂缝发展规律,并结合热重技术... 为研究碾压混凝土层面剪切过程中的裂缝扩展规律,本文针对不同层面处理的碾压混凝土开展抗剪强度试验,分析了不同试件的破坏形态和抗剪强度变化规律,同时运用数字图像相关技术观测碾压混凝土剪切过程中层面裂缝发展规律,并结合热重技术分析了层面水化程度对裂缝扩展的影响。结果表明:层面处理可以有效提高层面结合效果和抗剪强度,降低裂缝宽度和扩展速率,经过纳米SiO_(2)砂浆处理的碾压混凝土层面结合效果最佳,裂缝最大宽度和扩展速率分别降低至0.528 mm和1.412 mm/s;层面裂缝发展过程分为初始、萌生、扩展、贯通四个阶段;纳米SiO_(2)能够促进水泥水化,水化产物含量与最大裂缝扩展速率呈负相关关系,因此纳米SiO_(2)的加入可有效降低层面裂缝扩展速率。 展开更多
关键词 碾压混凝土 层面裂缝 数字图像相关技术 剪切破坏 热重技术 层面处理
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内置传感器的沥青混合料变形协调及损伤行为研究 被引量：3
16
作者 李文博 刘朝晖 +3 位作者 柳力 赵华 张允宝 王观次 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2272-2283,共12页
为揭示应变传感器与沥青混合料协同工作性能的演化规律,提高传感器实测数据的应用价值和环境适应性,基于数字图像关联技术和小梁直接拉伸试验,对内置传感器的沥青混合料试件开展多重受力模式下的应变响应研究,分析不同温度条件下传感器... 为揭示应变传感器与沥青混合料协同工作性能的演化规律,提高传感器实测数据的应用价值和环境适应性,基于数字图像关联技术和小梁直接拉伸试验,对内置传感器的沥青混合料试件开展多重受力模式下的应变响应研究,分析不同温度条件下传感器与沥青混合料的变形协调性能;并利用四点弯曲试验下的声发射信号和数字图像特征,揭示内置传感器的沥青混合料结构损伤演化规律。研究结果表明:内置应变传感器的沥青混合料变形协调特性与荷载类型、大小及响应时间紧密相关,传感器应变响应具有强烈的温度敏感性,在30~50℃的环境中,传感器应变响应的精准度会急剧衰减,其测量平均绝对误差Eˉa和相对误差Eˉr可分别增大3.49~11.79倍和2.01~2.91倍。利用声发射能量信号准确地刻画了传感器与沥青混合料协同受力下的4阶段损伤演化特征,反映出温度作用会改变结构损伤形式向非稳定开裂的态势发展;不同温度下声发射RA和AF的分布特征表明,内置应变传感器的沥青混合料结构破裂模式受温度影响显著,呈现为拉-剪混合、剪切破裂为主的破裂机制,且随温度不断增大,剪切破裂持续增强,剪切事件由55.7%增长至84.4%,增幅达1.52倍。研究成果对实现内置应变传感器与沥青路面协同工作性能的合理评判,推进传感器技术深度赋能传统沥青路面结构提供参考。 展开更多
关键词 沥青路面 数字图像关联技术 声发射特征 应变传感器 变形协调
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基于数字图像相关技术的膨胀土三维裂隙扩展特性研究 被引量：2
17
作者 张红日 杨济铭 +4 位作者 徐永福 肖杰 韩仲 汪磊 林宇亮 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期309-323,共15页
为探究膨胀土三维裂隙动态扩展特性及机制,搭建恒温恒湿环境箱,通过双目相机实时采集4、8、16mm厚度下矩形和圆形膨胀土裂隙图像,基于三维数字图像相关技术重建裂隙三维形态,量化裂隙扩展机制和发育特性。结果表明:三维裂隙动态拓展特... 为探究膨胀土三维裂隙动态扩展特性及机制,搭建恒温恒湿环境箱,通过双目相机实时采集4、8、16mm厚度下矩形和圆形膨胀土裂隙图像,基于三维数字图像相关技术重建裂隙三维形态,量化裂隙扩展机制和发育特性。结果表明:三维裂隙动态拓展特征方面,土体开裂时存在时空各异的收缩中心,收缩中心的数量随着试样厚度的增加而减少,收缩中心数量越多,裂隙网络形态越复杂;收缩中心运动形式呈纵向沉降,沉降量与裂隙土块含水率相关;裂隙土块周围颗粒运动矢量呈碗状朝收缩中心运动。各收缩中心空间分布存在差异,土体收缩时产生剪切应力,部分裂隙发育方向发生偏转,导致裂隙网络衔接呈多样性。膨胀土开裂过程中往往伴随着裂隙土块的翘曲,裂隙土块翘曲形成及运动机制如下:裂隙土块发育形成后,土块整体呈现“外干内湿”湿度差,随之产生的剖面基质吸力差引起了垂直方向收缩变形梯度,进而产生驱动裂隙土块上凹的曲卷力矩并朝着收缩中心聚拢,促使土块翘曲形成。该试验和分析结果可以为膨胀土裂隙发育规律认知、分析和预测方法提供参考。 展开更多
关键词 膨胀土 裂隙三维动态拓展 三维数字图像相关技术 干燥翘曲
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2D-SiC/SiC复合材料的弹丸冲击损伤及冲击后拉伸性能 被引量：1
18
作者 李广宇 岳一凡 +3 位作者 王波 张程煜 索涛 李玉龙 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期494-500,共7页
连续纤维增韧陶瓷基复合材料以其良好的高温性能而被广泛应用在航空发动机等高温部件处,但服役过程中容易受到异物碎片冲击,这受到了广泛关注。研究采用轻气炮对化学气相渗透(CVI)技术制备的2D-SiC/SiC试样进行弹丸冲击,利用高速摄像机... 连续纤维增韧陶瓷基复合材料以其良好的高温性能而被广泛应用在航空发动机等高温部件处,但服役过程中容易受到异物碎片冲击,这受到了广泛关注。研究采用轻气炮对化学气相渗透(CVI)技术制备的2D-SiC/SiC试样进行弹丸冲击,利用高速摄像机记录冲击过程,使用光学显微镜和CT观察异物损伤(FOD)的表面和内部结构,探讨了2D-SiC/SiC复合材料的高速冲击损伤特性。结果表明,2D-SiC/SiC复合材料的高速冲击损伤形式包括锥形裂纹、层间分层、纤维断裂以及基体压溃等。通过表征损伤发现,试件背部损伤和边缘处分层损伤由反射拉伸波造成,随着冲击速度提升,弹丸与拉伸波共同作用会造成试件穿透,试件边缘分层损伤减弱。对高速冲击后的试件进行准静态拉伸试验,明确了剩余力学性能与冲击速度、弹丸直径的关系,表明剩余拉伸强度是表征冲击损伤程度的有效参数。同时,采用数字图像相关(DIC)方法获得拉伸过程中的应变分布,并结合不同弹丸直径、冲击速度冲击后的剩余拉伸强度,进一步对比探究不同变量对冲击损伤的影响。研究结果表明弹丸直径是高速冲击损伤程度的主要影响因素。 展开更多
关键词 陶瓷基复合材料 高速冲击 异物损伤 剩余拉伸强度 数字图像相关技术
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尾砂粒级、灰砂比和料浆浓度对充填体力学性质影响研究 被引量：1
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作者 李永密 金爱兵 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期21-29,共9页
为研究尾砂粒级、灰砂比和料浆浓度对充填体力学性质的影响程度,采用基于数字图像相关技术的单轴压缩试验分析不同粒级尾砂充填体的力学特性和应变场分布特征,利用扫描电子显微镜获取充填体微观结构特征,揭示尾砂粒级对充填体力学特性... 为研究尾砂粒级、灰砂比和料浆浓度对充填体力学性质的影响程度,采用基于数字图像相关技术的单轴压缩试验分析不同粒级尾砂充填体的力学特性和应变场分布特征,利用扫描电子显微镜获取充填体微观结构特征,揭示尾砂粒级对充填体力学特性的影响机制。研究结果表明:随着尾砂粒级增大,应力-应变曲线的弹性阶段延长、塑性阶段缩短;裂隙演化过程可分为微裂隙闭合、微裂隙发育、微裂隙扩展和裂隙贯通4个阶段,充填体开裂程度在峰值应力前较小、峰值应力后较大;随着尾砂粒级增大,充填体面孔隙率降低,C-S-H凝胶数量逐渐增多;多因素作用对充填体强度影响强弱为:尾砂粒级与灰砂比>尾砂粒级与料浆浓度>料浆浓度与灰砂比。研究结果可为矿山井下充填参数设计提供理论指导。 展开更多
关键词 尾砂粒级 胶结充填体 力学特性 微观结构 DIC技术
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基于X射线CT原位试验的平纹SiC_(f)/SiC压缩损伤演化机理
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作者 程相伟 张大旭 +2 位作者 杜永龙 郭洪宝 洪智亮 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期232-241,共10页
为揭示陶瓷基复合材料的损伤演化及失效机理,开展了平纹SiC_(f)/SiC复合材料X射线CT原位压缩试验,得到了材料加载过程中和破坏后的CT原位图像数据;采用数字体积相关(DVC)技术获得了材料的位移场和应变场,利用图像处理软件建立复合材料... 为揭示陶瓷基复合材料的损伤演化及失效机理,开展了平纹SiC_(f)/SiC复合材料X射线CT原位压缩试验,得到了材料加载过程中和破坏后的CT原位图像数据;采用数字体积相关(DVC)技术获得了材料的位移场和应变场,利用图像处理软件建立复合材料内部三维可视化模型,借助深度学习算法获得纤维束劈裂等损伤的空间分布,进行了压缩损伤演化定性分析以及定量分析.结果表明:在单向压缩过程中,材料在厚度方向出现较大鼓出变形,在宽度方向则发生较小的收缩;厚度方向鼓出变形是引起材料压缩损伤的主要原因.载荷较大时出现表层基体脱落、纤维束劈裂、分层等损伤;纤维束压缩弯折导致材料压缩失效,断口处出现明显V形剪切带.平纹SiC_(f)/SiC的压缩损伤演化分析表明,DVC技术和基于深度学习的图像分割方法可以有效地揭示陶瓷基复合材料压缩损伤演化机理. 展开更多
关键词 陶瓷基复合材料 碳化硅 深度学习 图像分割 数字体积相关技术
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