可以采用相似材料結(jié)構(gòu)模型實驗的手段,以鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)為研究對象,通過數(shù)字散斑的光學(xué)非接觸應(yīng)變測量方式,獲取強(qiáng)烈地震作用下模型表面的三維全場位移及應(yīng)變數(shù)據(jù)。應(yīng)變計作為應(yīng)變測量的工具,存在著貼片過程繁瑣,測量精度嚴(yán)重依賴其貼片質(zhì)量,對環(huán)境溫度敏感等問題。此外,應(yīng)變計無法進(jìn)行全場測量,難以捕捉到關(guān)鍵位置的變形出現(xiàn)的初始位置,當(dāng)框架結(jié)構(gòu)發(fā)生較大范圍變形或斷裂,應(yīng)變計在試件出現(xiàn)斷裂時容易損壞,影響測試數(shù)據(jù)的質(zhì)量。數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)(Digital Image Correlation,DIC)是一種非接觸式現(xiàn)代光學(xué)測量實驗技術(shù)。四川高速光學(xué)數(shù)字圖像相關(guān)應(yīng)變測量系統(tǒng)
振弦式應(yīng)變測量傳感器的研究起源于20世紀(jì)30年代,其工作原理如下:鋼弦在一定的張力作用下具有固定的自振頻率,當(dāng)張力發(fā)生變化時其自振頻率也會隨之發(fā)生改變。當(dāng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生應(yīng)變時,安裝在其上的振弦式傳感器內(nèi)的鋼弦張力發(fā)生變化,導(dǎo)致其自振頻率發(fā)生變化。通過測試鋼弦振動頻率的變化值,能夠計算得出測點的應(yīng)力變化值。振弦式應(yīng)變測量傳感器的特點是具有較強(qiáng)的抗干擾能力,在進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸送時信號失真非常小,測量值不受導(dǎo)線電阻變化以及溫度變化的影響,傳感器結(jié)構(gòu)相對簡單、制作與安裝的過程比較方便。上海三維全場非接觸式應(yīng)變測量裝置光學(xué)測量技術(shù)不只精度高,還能適應(yīng)各種環(huán)境和條件,是現(xiàn)代建筑物變形監(jiān)測的理想選擇。
金屬應(yīng)變計是一種用于測量物體應(yīng)變的裝置,其實際應(yīng)變計因子可以從傳感器制造商或相關(guān)文檔中獲取,通常約為2。由于應(yīng)變測量通常很小,只有幾個毫應(yīng)變(10?3),因此需要精確測量電阻的微小變化。例如,當(dāng)測試樣本的實際應(yīng)變?yōu)?00毫應(yīng)變時,應(yīng)變計因子為2的應(yīng)變計可以檢測到電阻變化為2(50010??)=。對于120Ω的應(yīng)變計,變化值只為Ω。為了測量如此小的電阻變化,應(yīng)變計采用基于惠斯通電橋的配置概念?;菟雇姌蛴伤膫€相互連接的電阻臂和激勵電壓VEX組成。當(dāng)應(yīng)變計與被測物體一起安裝在電橋的一個臂上時,應(yīng)變計的電阻值會隨著應(yīng)變的變化而發(fā)生微小的變化。這個微小的變化會導(dǎo)致電橋的電壓輸出發(fā)生變化,從而可以通過測量輸出電壓的變化來計算應(yīng)變的大小。除了傳統(tǒng)的應(yīng)變測量方法外,光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)也越來越受到關(guān)注。這種技術(shù)利用光學(xué)原理來測量材料的應(yīng)變,具有非接觸、高精度和高靈敏度等優(yōu)點。它能夠通常使用光纖光柵傳感器或激光干涉儀等設(shè)備來測量材料表面的位移或形變,從而間接計算出應(yīng)變的大小。這種新興的測量技術(shù)為應(yīng)變測量帶來了新的可能性,并在許多領(lǐng)域中得到了普遍應(yīng)用。
光學(xué)測量領(lǐng)域中,光學(xué)應(yīng)變測量和光學(xué)干涉測量是兩種重要的技術(shù)手段。雖然它們都屬于光學(xué)測量,但在測量原理和應(yīng)用背景上存在明顯差異。首先,讓我們深入探討光學(xué)應(yīng)變測量的工作原理。這種測量技術(shù)的中心是通過捕捉物體表面的形變來推斷其內(nèi)部的應(yīng)力分布狀態(tài)。該過程主要依賴于光柵投影和圖像處理技術(shù)。具體實施步驟包括將光柵投射到目標(biāo)物體表面,隨后使用高精度相機(jī)或其他光學(xué)傳感器捕捉光柵形變圖像。通過對這些圖像進(jìn)行一系列復(fù)雜而精密的處理和分析,我們能夠得到物體表面的應(yīng)變分布信息。 數(shù)字圖像相關(guān)法:記錄物體表面在受力或變形過程中的影像序列,通過分析位移或形變信息來計算物體的應(yīng)變值。
光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)是一種通過光學(xué)原理來測量物體表面應(yīng)變的方法。它可以實時、精確測量材料的應(yīng)變分布,無需直接接觸被測物體,避免了傳統(tǒng)接觸式應(yīng)變測量中可能引入的干擾和破壞。該技術(shù)的原理主要基于光學(xué)干涉原理和光柵衍射原理。通過使用激光光源照射在被測物體表面,光線會發(fā)生干涉或衍射現(xiàn)象。當(dāng)被測物體受到應(yīng)變時,其表面形狀和光程會發(fā)生變化,從而導(dǎo)致干涉或衍射圖樣的變化。通過分析這些變化,可以推導(dǎo)出被測物體表面的應(yīng)變分布情況。光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)在工程領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。它可以用于材料力學(xué)性能的研究、結(jié)構(gòu)變形的監(jiān)測、應(yīng)力分布的分析等。例如,在航空航天領(lǐng)域,可以利用該技術(shù)來評估飛機(jī)機(jī)翼的應(yīng)變分布情況,以確保其結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性。在材料科學(xué)研究中,該技術(shù)可以用于研究材料的力學(xué)性能和變形行為,為材料設(shè)計和優(yōu)化提供重要的參考??傊?,光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)通過光學(xué)原理實現(xiàn)對物體表面應(yīng)變的測量,具有非接觸、實時、精確等特點。 光學(xué)非接觸應(yīng)變測量具有高精度、高靈敏度且無損被測物體的優(yōu)點,可實時監(jiān)測物體的應(yīng)變狀態(tài)。福建VIC-3D數(shù)字圖像相關(guān)測量
光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)可用于監(jiān)測皮膚在受到外力作用下的變形情況,為皮膚疾病的診斷等提供輔助手段。四川高速光學(xué)數(shù)字圖像相關(guān)應(yīng)變測量系統(tǒng)
垂直位移變形監(jiān)測技術(shù)就是對建筑物進(jìn)行垂直方向上的變形監(jiān)測。一般情況下,由于不是很均勻的垂直方向上的位移,會讓建筑物產(chǎn)生裂縫。這種監(jiān)測異常,很可能就是建筑物基礎(chǔ)或局部破壞的前奏,因此,垂直位移的變形監(jiān)測是非常必要的。在進(jìn)行垂直位移變形監(jiān)測時,要先監(jiān)測工作基點的穩(wěn)定程度,在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行垂直位移的變形監(jiān)測?,F(xiàn)有的水利工程用的垂直位移變形監(jiān)測方法有三種,第1種是幾何水準(zhǔn)測量的方法,第2種是三角高程測量的方法,第3種為液體靜力水準(zhǔn)的測量方法。四川高速光學(xué)數(shù)字圖像相關(guān)應(yīng)變測量系統(tǒng)