应用数字散斑相关法测量结构振动位移和频率

将数字散斑相关法应用于测量结构振动的位移和频率,对振动结构标记人为散斑或者利用结构本身较明显的天然散斑作为目标点,利用摄像机连续采集一系列数字图像,结合数字散斑相关法,对目标点散斑进行识别,计算其在图像中位置的变化以获得目标点位移,进而通过FFT变化得到频率.在振动台水平正弦激励某模型结构的实验中,通过与位移计测量结果...     

车身CAGD中散乱数据的曲面拟合

根据车身外形曲面测量和拟合的要求,本文分析了散乱数据曲面拟合的Ｓｈｅｐａｒｄ、Ｂ－ｓｐｌｉｎｅ最小二乘法及Ｔａｙｌｏｒ逼近方法的各自特点,推导了计算模型并建立了软件系统,给了了用于车身ＣＡＧＤ的实例。     

基于双目视觉的公路边坡表面位移识别方法

针对目前公路边坡位移识别方法的不足,分析了基于双目视觉的公路边坡表面位移识别方法.在边坡表面设置一定数量的监测目标点,利用2台固定的摄像机采集边坡图像,采用亚像素搜索算法提取监测点的图像坐标,通过像平面坐标系、摄像机坐标系、测量坐标系之间的转换关系,计算监测点的三维坐标,识别边坡表面位移,并进行了可行性模拟验证.结果表明:监测点的计算位移值与实际值基本吻合,相对误差为2.02％,9组样本试验的标准差为0.832 mm,测点误差值小于±1,±1.5,±2 mm的比例分别为65％,89％,98％.     

基于快速DIC与正则化平滑技术的结构形变测试

传统的有接触结构形变测试存在现场操作困难、多点测试不便、测试成本高等问题，难以应对工程结构形变测试中较为复杂的应用场景。为实现无需人造靶标、可远距离测试且具有较高测试精度的非接触无靶标形变测试，针对采集的结构形变视频图像，引入数字图像相关（Digital Image Correlation，DIC）技术，采用基于Fourier变换的互相关整像素匹配算法与反向组合高斯-牛顿迭代亚像素匹配算法，利用英伟达公司的CUDA并行计算平台，实现结构多点动位移时程的快速测试；基于有限元应变计算与正则化平滑理论，采用位移场后处理方式实现结构连续与非连续应变场的计算。对DIC匹配算法的精度及运算速度、应变算法处理连续与非连续位移场的性能进行对比分析；对超高性能混凝土墩柱抗冲击试验及拱桥吊杆振动试验视频数据进行处理，得到多点位移（频率）测试结果，并与传统测试方法进行对比分析；对砂体抗拔试验及混凝土梁抗弯试验视频进行处理，以云图方式展现位移场与应变场的分布，并与基于逐点最小二乘法的应变测试结果进行对比。研究结果表明：基于快速DIC与正则化平滑技术的非接触结构形变测试方法在结构多点变形、位移频谱及应变场，特别是非连续应变场的测试中得到了较理想结果，具有一定的工程应用价值。     

航道疏浚中挖槽设计与工程计算

章以航道测量数据为基础，介绍了采用多层叠加面法拟合航道河床地形曲面的方法以及将该方法应用于航道挖槽中线确定、尺寸设计和土方量计算。实践结果表明：用该方法所开发的挖槽设计系统，提高了计算精度，缩短了设计时间。     

基于数字散斑相关方法的中小跨径桥梁挠度测量系统研究

针对中小跨径桥梁的挠度测量,研究一套基于数字散斑相关方法的测量系统,并通过实桥试验,比较该系统与全站仪的测量结果,验证数字散斑相关方法在中小桥梁挠度测量中的可行性。     

斜拉桥索力测量的可靠度研究

从概率分析的角度探讨频率法测量索力的精度.综合运用响应面-蒙特卡罗法,以及索力-频率对应关系的有限元及样条拟合方法,形成一种计算量少、计算精度高的频率法测量索力可靠度分析方法.该法可以考虑索结构参数和索实测频率变异性对频率法测量精度的影响.采用该法对广州珠江黄埔大桥北汊斜拉桥各施工阶段的索力测量进行可靠度分析,获得理想的结果,检验了方法的正确性与实用性,同时也为该桥索力测量提供概率意义下的精度信息.     

岩土体深层水平位移测试间断期的位移增量算法

岩土体深层水平位移测试过程中经常面临更换测斜仪的问题,个别情况会产生测试数据不连续的测试间断现象,常规算法不能计算测试间断期的位移增量.依据滑动式测斜仪的测试原理和应用条件提出了新的测斜数据算法,即相邻测量的逐点增量对接法和单次测量的绝对位移法.相邻测量的逐点增量对接法是根据测试间断期先后2次来自不同仪器的测试数据来计算间断期的位移增量,原理简单,操作方便;单次测量的绝对位移法是仅根据间断期后单次测量数据算得间断期末不同深度的累计位移,无需间断期前的测量数据.工程实例应用表明:2种方法均能实现测试间断期的位移增量求解,二者的计算结果一致.     

结构极限承载力计算方法及其收敛性

在考虑双非线性影响的结构极限承载力的计算时,为提高计算精度和效率,对弧长增量法和位移增量法中的增量参数、不平衡力收敛计算过程进行了比较分析,并提出了考虑全自由度的位移增量法。通过按不同增量法对几种类型的结构进行极限承载力计算,分析了各种增量方法的精度、效率和适用范围。结果表明:在结构的双非线性分析时,弧长增量法和位移增量法均较为有效,且位移增量法的适用性更好。结论为结构双非线性分析时确定合理的算法提供了参考。     

基于亚像素无标点法的掌子面变形监测技术

为了改变传统的变形监测方法存在的耗时、耗力及危险的处境,基于当前的图像处理技术,提出无标点亚像素监测法。以灰度图像相关性算法为基础,设计室内试验,把角点设为特征点,对无光线变化且没有受到意外扰动的照片进行分析,将试验结果与理论精度相比较。结果表明,无标点亚像素监测法在距离1m情况下,像素精度为0.286pix,位移识别精度为0.065mm,精度较高且误差波动不大。依托江西萍乡长平隧道掌子面进行现场试验,监测结果与理论研究及室内试验结果相比误差有所提高,但仍保持了较高的监测精度,能够满足工程变形监测的需求。表明该方法有较高的研究与应用价值。     

用MATLAB语言绘制发动机万有特性的两种方法

利用Matlab强大的数据处理功能和绘图功能对发动机的性能试验数据进行处理，采用直接曲面拟合法和多项式与插值法相结合的数据拟合法实行曲线拟合，再生成曲面的两种方法绘制曲面，然后运用等值线法绘制发动机万有特性，既提高了工作效率，又可得出较为精确可靠的曲线方程和直观的拟合曲线。两种方法简单易行，物理意义明确直观。     

散斑图的信息处理

本文简述了运用白光对散斑图进行全场分析的原理，提出了一种判别干涉条纹级次的方法，分析了逐点法测量的误差来源。通过实验验证，所得结果比较好。     

光线强弱对数字图像计算构造深度的影响研究

选取普通水泥混凝土路面、普通拉毛水泥混凝土路面、大孔隙改性水泥混凝土路面三种路面结构类型，分别在晴天和阴天两种光线条件下拍摄数字图像照片，运用MATLAB数字图像技术将路面表面图像像素值量化，通过最小二乘法原理和Tablecurve 3D软件建立曲面拟合模型，提出基于数字图像处理技术的路面表面构造深度计算方法，并分析光线强弱对数字图像构造深度的影响。结果表明:路面表面数字图像构造深度计算方法具有便捷、快速、客观等优点；光线强弱对运用数字图像技术分析路面表面构造深度的影响可以忽略；三种路面结构类型相比，大孔隙改性水泥混凝土路面数字图像表面构造深度最大，具有良好的抗滑性能和排水功能。     

摩擦桩单桩侧阻力形式探讨

本文通过对桩侧摩阻力分布形式的假定,推导了在这种假定下桩身轴力、桩身位移的分布函数,得出了荷载-沉降的函数形式,并用此函数形式对已有的试桩数据进行拟合,得到在这组拟合参数下桩身轴力、桩身位移的曲面图,分析了它们的变化规律。     

2DIR-TRACC传感器校准研究

碰撞假人用位移传感器用来测量碰撞过程中假人膝部、胸部等部位产生的位移量,以此判断碰撞对人体的伤害程度,本文详述了2DIR-TRACC传感器线位移灵敏度、横向位移量、旋转电位计灵敏度的校准方法,运用最小二乘法拟合及单变量求解得到了传感器灵敏度的最优解,并评定了2D IR-TRACC传感器线位移测量结果的测量不确定度,验证...     

柴油机活塞裙部曲面造型的研究

介绍一种确定中凸活塞裙部型面的试验和拟合方法。首先对某国产柴油机（D×S＝75mm-×86mm）的活塞裙部喷涂软质复合材料层后，在标定工况下进行磨合运转以确定活塞裙部的实际外形型面；磨合后的活塞型面采用精密圆度仪来测量。根据测量结果，采用计算几何的Bezier曲面理论对活塞裙部型面进行拟合，设计出该活塞裙部型面。     

搅拌车搅拌叶片曲面建模及展开

根据工作实际提出了对多段螺旋线进行离散再拟合的曲面建模方法和通过有限元对复杂曲面进行展开的方式,同时对曲面的展开进行了分析仿真计算,给出了其中的回弹、厚度及残余应力等云图。实验结果表明,这种曲面建模方法和有限元曲面展开方式能够较精确地反映设计意图。     

基于数字图像相关性分析的局部应变测量

本文在MATLAB平台下,对利用数字图像相关性分析原理进行局部应变测量的方法进行了研究,尝试以图像中互异特征像素相对位移近似估计局部应变,获得一种更接近工程实际应用的简便,非接触应变测量方法。对简支梁进行加载试验,通过相机获取加载前后简支梁数字图像,利用本文方法计算简支梁局部应变,并与理论计算进行对比,进行了误差分析,验证了其结果的准确性。     

超高薄壁空心墩的梯度温度效应研究

超高空心薄壁墩在温度辐射条件下会在内部产生温度场,从而使墩顶产生较大位移变形,对日后箱梁浇筑线形产生影响。文中以某特大桥180 m高墩为例,分析了超高空心薄壁墩在当地的温度场分布及该温度场与墩顶位移的关系,并拟合得到适合于当地的温差公式,基于此公式借用有限元软件midas FEA进行墩顶位移模拟计算,并且将位移计算值与墩顶位移实际测量值相比较,结果显示误差均在10%以内。     

不同实体单元对连续曲线箱梁空间应力分析的影响

采用3种不同的实体单元对结构受力复杂的连续曲线箱梁进行空间应力分析。以一些文献的研究成果为依据,并以厚壳曲面单元的计算结果作参考,对3种不同位移模式的三维实体单元数值模拟性能进行评价,为曲线梁的空间受力分析提供参考。