一种基于数值计算的包含非均匀变形散斑图制作方法

    公开(公告)号:CN104809362B

    公开(公告)日:2018-04-06

    申请号:CN201510267349.6

    申请日:2015-05-22

    IPC分类号: G06F17/50

    摘要: 本发明提供了一种基于数值计算技术的包含非均匀变形的散斑图制作方法,包括:利用非经典数值计算技术,获取各单元的应变和各节点的位移;建立数值模型中单元或包围节点的一定区域与数字图像相关方法中子区的关联;将变形前子区内各像素的位置及灰度值映射到变形后的子区上。本发明的实质在于:将非经典数值计算技术的结果作为数字图像相关方法的结果,实现将未变形的散斑图映射到变形后的网格上。本发明利用计算机编程实现全部步骤,可高精度高效率地制作包含非均匀乃至局部化变形的散斑图,而且,不受载荷类型的限制。本发明制作的散斑图主要应用于科学研究领域,例如,用于检验非均匀乃至局部化变形条件下数字图像相关方法的计算精度等。

    一种应变局部化带剪胀角的光学测量方法

    公开(公告)号:CN107747916A

    公开(公告)日:2018-03-02

    申请号:CN201711022869.6

    申请日:2017-10-27

    IPC分类号: G01B11/26

    CPC分类号: G01B11/26

    摘要: 本发明提出一种应变局部化带剪胀角的光学测量方法,包括:采集图像并获得图像上各测点的位移和应变;在除第一张图像外的其他各张图像上确定与测量区域有关的包含待测应变局部化带的区域;使待测应变局部化带水平或垂直;布置一条与旋转后的待测应变部化带切向垂直的测线,建立直角坐标系并在该测线上布置若干测点,获得测线上各测点的位移和相关系数分布曲线;确定测线上与待测应变局部化带有关的两个临界点的坐标,并获得这两个临界点在直角坐标系下的位移和应变;计算测线上待测应变局部带的两边界点在直角坐标系下的位移;获得待测应变局部化带的剪胀角。本发明能保证边界点位移信息的可靠性,获得待测应变局部化带更真实的剪胀角。

    一种应变局部化带内应变场的半子区相关光学测量方法

    公开(公告)号:CN106767481A

    公开(公告)日:2017-05-31

    申请号:CN201611253675.2

    申请日:2016-12-30

    IPC分类号: G01B11/16 G01B11/00 G01B11/02

    摘要: 本发明提供一种应变局部化带内应变场的半子区相关光学测量方法,采集受载过程中物体一个表面的图像;获得图像上各测点的位移和应变和待测应变局部化带的倾角,在待测应变局部化带的法线方向上布置两条平行测线并布置若干测点;获得同时位于测线上和待测应变局部化带起始边界线上的测点的坐标和位移;在待测应变局部化带内外确定与所述测点间距为测线间隔一半的测点的坐标和位移;计算矩形像素块的应变;获得待测应变局部化带内部的应变场的分布规律。本发明可以较好地测量应变局部化带内的应变场的时空分布规律,测量得到的应变局部化带内的应变分布较为光滑、连续、准确,提高了应变局部化带内部应变场的测量精度,在固体实验力学领域有广泛的应用。

    一种模拟巷道开挖诱发围岩分区破裂化的装置及方法

    公开(公告)号:CN105044311B

    公开(公告)日:2016-09-14

    申请号:CN201510555106.2

    申请日:2015-09-05

    IPC分类号: G01N33/24

    摘要: 本发明为一种模拟巷道开挖诱发围岩分区破裂化的装置及方法,属于岩石力学、采矿工程、煤矿安全生产、光测力学等领域。其装置由巷道开挖系统、围岩侧压加载系统和光学观测系统。巷道开挖系统由预先充填于巷道内的散体、含孔洞的推进头、液压缸、开停阀、节流阀、手动换向阀、溢流阀、液压泵、过滤器、透明平板和可伸缩套管等组成,在重力作用下,散体通过推进头上的孔洞下落,同时液压缸立柱带动推进头向上匀速移动,实现巷道开挖模拟。围岩侧压加载系统由侧囊、外壳、垫箱等组成,将对巷道围岩模型施加侧向压力。本发明可为深部巷道围岩分区破裂化机理及过程研究以及灾害防治提供大量可靠数据。本发明的装置结构紧凑,操作方便,造价低廉。

    一种平面应变巷道围岩模型加载观测系统及其测量方法

    公开(公告)号:CN104897425A

    公开(公告)日:2015-09-09

    申请号:CN201510211690.X

    申请日:2015-06-01

    IPC分类号: G01M99/00

    摘要: 本发明为一种平面应变巷道围岩模型内、外压加载装置及观测系统,它包括巷道表面压力加载系统、围岩侧压加载系统和光学观测系统。巷道表面压力加载系统由内囊、加载筒、第一六通阀门、第一调压阀、第一减压阀等组成。内囊由橡胶膜、气嘴、密封螺栓、密封小球、底部限定板和禁锢卡环组成,高压管线通过密封螺栓和气嘴的中心孔一直延伸到内囊底部,与固定在内囊底部的底部限定板固定。围岩侧压加载系统由侧囊、侧压加载板、第二六通阀门、第二调压阀、第二减压阀、底座、侧箱连接板等组成。光学观测系统由数码相机、计算机及数字图像相关方法程序或软件组成。本发明可为巷道围岩破坏及失稳的机理研究及巷道冲击地压的预防措施的制定提供大量的可靠数据。本发明的装置和系统结构紧凑,操作方便,造价低廉。

    两种构形条件下岩土试样剪切带倾角演变规律的观测方法

    公开(公告)号:CN104848838A

    公开(公告)日:2015-08-19

    申请号:CN201510211689.7

    申请日:2015-04-29

    IPC分类号: G01C9/00

    CPC分类号: G01C9/00

    摘要: 本发明提供了原始和实时两种构形条件下岩土试样(试样)剪切带倾角演变规律的观测方法,包括:利用拍摄设备,获取试样在加载条件下一个包含散斑表面的数字图像;利用数字图像相关方法,在两种构形条件下,获取试样的最大剪切应变场;利用插值方法,在包含被测剪切带的区域,获取光滑性较好的最大剪切应变场;利用粗估的被测剪切带宽度和倾角,剔除多余的数据,获取被测剪切带中心线上各点的位置,利用拟合方法,获取平面剪切带和空间剪切面的倾角。本发明的优点为:可获取两种构形条件下剪切带倾角随应力、应变和时间的演变规律;能够实现剪切带倾角的自动化、快速、准确测量;适于各种材料的平面倾斜应变集中带和空间剪切面的倾角的测量。

    一种基于像素统计的花岗岩三维细观结构重构方法

    公开(公告)号:CN104849276B

    公开(公告)日:2018-07-03

    申请号:CN201510258725.5

    申请日:2015-05-20

    IPC分类号: G01N21/84

    摘要: 本发明提供了一种基于像素统计的花岗岩三维细观结构重构方法,包括:统计花岗岩表面图像中各种矿物(石英、长石、云母)的几何信息;利用指定的矿物生长方式和生长概率分配原则,构造具有二维或三维细观结构的数字岩石标本。对于三维情形,矿物的生长方式包括点、线、面3种方式,每种生长方式具有不同的生长方位。不同的生长方位被分配适当的概率。为了反映同种或异种矿物团生长过程的相互影响,设置了两种原则:禁止侵占原则和允许侵占原则。前者的使用能避免同种矿物团的合并,并能保证迭代的收敛。本发明除了获取花岗岩表面的图像之外,全部通过计算机编程实现,和CT法或机加工法相比,具有精度高、效率高、造价低、适用性广的优点。

    一种应变局部化带间距演变规律的多维同步优化测量方法

    公开(公告)号:CN105157588B

    公开(公告)日:2018-01-26

    申请号:CN201510557390.7

    申请日:2015-09-05

    IPC分类号: G01B11/14

    摘要: 本发明提供了一种应变局部化带间距随应力或应变演变规律的观测方法,包括:利用拍摄设备获取试样在加载过程中的数字图像;利用亚像素数字图像相关方法和双三次样条插值方法获取光滑性较好的应变场;获取每条被测应变局部化带的应变数据;设置迭代的初值,任一初值的维数比应变局部化带的数目多1,利用群智能算法,通过不断同步迭代,逐渐缩小各条应变局部化带上的数据与试探解答之间的偏差,最终获得唯一的应变局部化带角度和各自的不同截距;利用两条平行线之间的距离公式,计算任意两条相邻应变局部化带的间距。本发明的优点为:能够保证测量结果的准确性和唯一性,能够获得应变局部化带间距的演变规律,能够实现自动化、批量、高效率测量。

    一种基于长方形子区的应变局部化带应变的光学测量方法

    公开(公告)号:CN107144230A

    公开(公告)日:2017-09-08

    申请号:CN201710363658.2

    申请日:2017-05-22

    IPC分类号: G01B11/16

    CPC分类号: G01B11/16

    摘要: 一种基于长方形子区的应变局部化带应变的光学测量方法,采集受载过程中物体一个表面的图像,获得图像上各测点的位移和应变;选择一条待测应变局部化带,在第一张图像上选定待测应变局部化带的测量区域,获得待测应变局部化带的倾角;在其他各张图像上确定与测量区域有关的包含待测应变局部化带的区域,将测量区域和包含待测应变局部化带的区域旋转相同的角度,使该区域内的待测应变局部化带水平或垂直;布置测线和若干测点,设置长方形子区;获得当前坐标系下多条测线上的线应变、剪切应变分布规律,将当前坐标系下的应变转换为原坐标系下的应变。本发明对应变局部化带较窄和带内应变分布极不均匀的情形,可较好地测量带内应变场的时空分布规律。

    一种应变局部化带宽度及间距的统一光学测量方法

    公开(公告)号:CN106979752A

    公开(公告)日:2017-07-25

    申请号:CN201710181755.X

    申请日:2017-03-24

    IPC分类号: G01B11/02 G01B11/14

    CPC分类号: G01B11/02 G01B11/14

    摘要: 本发明提供一种应变局部化带宽度及间距的统一光学测量方法,包括:采集受载过程中物体一个表面的图像;获得图像上各测点的位移和应变;在第一张图像上选定应变局部化带宽度及间距的测量区域,测量应变局部化带的平均倾角;在除第一张图像外的其他各张图像上确定与测量区域有关的包含应变局部化带的区域,使应变局部化带水平或垂直,布置测线和测点,获得测线上各测点的位移和相关系数分布曲线;确定测线上与应变局部化带无关的区域和与应变局部带有关的区域,确定测线方向上各部分区域的长度;计算应变局部化带的宽度和任意两条相邻的应变局部化带的间距。本发明可实现应变局部化带宽度及间距的统一测量;测量精度高、效率高。