西安VIC-2D數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)應(yīng)變系統(tǒng)

來源: 發(fā)布時(shí)間:2024-01-19

光纖光柵傳感器在應(yīng)變測量中具有一定的局限性,其光柵在受到剪切力時(shí)表現(xiàn)相對較弱。為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn),并根據(jù)不同的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),需要開發(fā)和應(yīng)用各種封裝技術(shù),包括直接埋入式、封裝后表貼式以及直接表貼等方法。在直接埋入式封裝中,光纖光柵通常會被封裝在金屬或其他材料中,預(yù)先埋入如混凝土等結(jié)構(gòu)中,以便進(jìn)行應(yīng)變測量。這種技術(shù)在橋梁、建筑和大壩等大型工程中有著普遍的應(yīng)用。然而,對于已經(jīng)存在的結(jié)構(gòu),如表面的飛機(jī)載荷譜進(jìn)行監(jiān)測時(shí),則只能采用表貼式的封裝方式。封裝形式的選擇會受到材料彈性模量和粘貼工藝的影響,這在光學(xué)非接觸應(yīng)變測量中會導(dǎo)致應(yīng)變傳遞的損耗,從而使得光纖光柵測量的應(yīng)變與實(shí)際基體的應(yīng)變之間存在差異。因此,進(jìn)行光學(xué)非接觸應(yīng)變測量時(shí),必須要考慮這種應(yīng)變傳遞損耗的影響。要降低這種應(yīng)變傳遞損耗,可以在封裝過程中選擇具有高彈性模量的材料,以提高傳感器的靈敏度和精度。同時(shí),粘貼工藝也需要精確控制,確保光柵與基體之間的緊密接觸,以進(jìn)一步減小傳遞損耗。這些措施將有助于提升光纖光柵傳感器在應(yīng)變測量中的性能。傳統(tǒng)的接觸式應(yīng)變測量方法需要校準(zhǔn)且受限于傳感器剛度,而光學(xué)非接觸方法靈敏度更高。西安VIC-2D數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)應(yīng)變系統(tǒng)

西安VIC-2D數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)應(yīng)變系統(tǒng),光學(xué)非接觸應(yīng)變測量

建筑物變形測量是確保建筑安全的重要環(huán)節(jié),而基準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)置則是這一過程中的中心要素。為了確保基準(zhǔn)點(diǎn)的穩(wěn)定性和長期有效性,必須精心選擇其設(shè)置位置。要遠(yuǎn)離可能影響其穩(wěn)定性的因素,如茂盛的植被和高壓電線,這樣可以較大限度地減少外部因素對基準(zhǔn)點(diǎn)的干擾。在選擇好位置后,還需采取實(shí)際的措施來加固基準(zhǔn)點(diǎn)。一種有效的方法是在基準(zhǔn)點(diǎn)處埋設(shè)標(biāo)石或標(biāo)志。這并不是一個(gè)隨意的過程,而是需要在埋設(shè)后給予足夠的時(shí)間讓基準(zhǔn)點(diǎn)自然穩(wěn)定。這個(gè)時(shí)間的長短應(yīng)根據(jù)具體的地質(zhì)條件和觀測需求來評估,但通常不應(yīng)少于7天。除了初次設(shè)置時(shí)的觀測,后續(xù)的定期檢測也是確?;鶞?zhǔn)點(diǎn)穩(wěn)定性的關(guān)鍵。建筑施工階段,建議每隔1-2個(gè)月就進(jìn)行一次復(fù)測,以及時(shí)捕捉任何可能的變動。施工結(jié)束后,頻率可以適當(dāng)降低,但每季度或每半年的復(fù)測仍然是必要的。如果發(fā)現(xiàn)基準(zhǔn)點(diǎn)有變動的跡象,應(yīng)立即進(jìn)行復(fù)測以驗(yàn)證結(jié)果的準(zhǔn)確性。這樣做可以迅速應(yīng)對可能出現(xiàn)的問題,確保變形測量的精確性。總的來說,正確設(shè)置和管理建筑物變形測量的基準(zhǔn)點(diǎn)是至關(guān)重要的。通過遵循這些建議,我們可以確?;鶞?zhǔn)點(diǎn)的穩(wěn)定性和測量結(jié)果的準(zhǔn)確性,從而為建筑變形監(jiān)測提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支撐,為建筑安全提供堅(jiān)實(shí)保障。浙江VIC-2D非接觸測量裝置光學(xué)應(yīng)變測量可以間接推斷出物體內(nèi)部的應(yīng)力分布,為材料力學(xué)性能研究提供了重要數(shù)據(jù)。

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外部變形描述的是物體外部形態(tài)及其在空間中的位置變化,例如傾斜、裂縫、垂直和水平的位移等。據(jù)此,變形觀測可以分為垂直位移觀測(也被稱為沉降觀測)、水平位移觀測(通常稱為位移觀測)、傾斜觀測、裂縫觀測,以及其他如風(fēng)振觀測、陽光觀測和基坑回彈觀測等多種類型。垂直位移觀測主要是通過測量物體的高度變化來識別其是否發(fā)生沉降。這種觀測常常依賴于水準(zhǔn)儀或全站儀進(jìn)行,這些工具能夠精確地測量出物體的高度變化。水平位移觀測則是通過測量物體在水平方向上的位置變化來判斷其是否發(fā)生位移。其常用的觀測方法包括使用全站儀、全球定位系統(tǒng)(GPS)和測距儀等。這些工具可以提供物體在水平方向上的精確位置信息。傾斜觀測是通過測量物體的傾斜角度來判斷其是否發(fā)生傾斜。常用的觀測方法包括傾斜儀、傾角傳感器和全站儀等,它們可以提供物體傾斜角度的精確測量結(jié)果。裂縫觀測則是通過測量物體表面的裂縫情況來判斷其是否發(fā)生裂縫。常用的觀測方法包括裂縫計(jì)、裂縫標(biāo)記和攝影測量等,這些方法可以提供物體裂縫的位置、長度和寬度等信息。而風(fēng)振觀測則是通過測量物體在強(qiáng)風(fēng)作用下的振動情況來判斷其是否發(fā)生變形。

光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù),無疑為現(xiàn)代應(yīng)變測量領(lǐng)域帶來了改變性的變革。其較大的亮點(diǎn)在于其高速且實(shí)時(shí)的測量能力。與傳統(tǒng)的接觸式應(yīng)變測量相比,這一技術(shù)無需直接觸碰被測物體,卻能夠在瞬間捕捉到物體應(yīng)變的微妙變化。對于那些需要對應(yīng)變進(jìn)行動態(tài)、實(shí)時(shí)監(jiān)測的應(yīng)用場景,如材料的疲勞測試、結(jié)構(gòu)的振動研究等,光學(xué)非接觸應(yīng)變測量展現(xiàn)出了無可比擬的優(yōu)勢。過去,工程師和研究人員需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和精力,使用傳統(tǒng)的接觸式方法進(jìn)行多次測量以求得準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。而如今,借助光學(xué)非接觸技術(shù),他們能夠在極短的時(shí)間內(nèi)獲得同樣甚至更為精確的結(jié)果。更值得一提的是,這種測量方法具有非破壞性的特質(zhì)。傳統(tǒng)的接觸式方法往往需要將被測物體與傳感器進(jìn)行物理接觸,這不只可能對物體造成損傷,而且在某些情況下,如文物保護(hù)、生物組織測量等,是完全不可行的。光學(xué)非接觸應(yīng)變測量則完全消除了這種擔(dān)憂,因?yàn)樗軌蛟诓唤佑|物體的情況下進(jìn)行精確測量??偟膩碚f,光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)憑借其高速、實(shí)時(shí)和非破壞性的優(yōu)勢,已經(jīng)逐漸成為科研和工程領(lǐng)域的“新寵”。它為我們提供了一個(gè)全新的視角來觀察和了解應(yīng)變現(xiàn)象,無疑將推動相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究和工程實(shí)踐進(jìn)入一個(gè)新的高度。光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)為建筑物變形監(jiān)測提供了高精度、無損的解決方案。

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變形測量是對物體形態(tài)、大小、位置等進(jìn)行精細(xì)化測量的過程?;诓煌臏y量策略與精度需求,變形測量可被劃分為多種類型。靜態(tài)水準(zhǔn)測量是其中的一種主流方法,特別適用于地表高程變動的測量。在這種測量中,觀測點(diǎn)高差均方誤差是一個(gè)中心參數(shù),它表示在靜態(tài)水準(zhǔn)測量中獲取的水準(zhǔn)點(diǎn)高差之間的均方誤差,或者相鄰觀測點(diǎn)間斷面高差的等效相對均方誤差。這個(gè)參數(shù)能夠有效地反映測量的穩(wěn)定性和精確度。電磁波測距三角高程測量是另一種普遍應(yīng)用的變形測量方法,此方法主要利用電磁波的傳播屬性來測量物體的高程變化。在這種測量方法中,觀測點(diǎn)高差均方誤差同樣是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù),用于評估測量結(jié)果的精確性和可靠性。除了高差測量外,觀測點(diǎn)坐標(biāo)的精確性在變形測量中也扮演著關(guān)鍵角色。觀測點(diǎn)坐標(biāo)的均方差是對獲取的坐標(biāo)值進(jìn)行精確度評估的一個(gè)重要參數(shù),包括坐標(biāo)值的均誤差、坐標(biāo)差的均方差、相對于基線的等效觀測點(diǎn)均方差,以及建筑物或構(gòu)件相對于底部固定點(diǎn)的水平位移分量的均方差。這些參數(shù)共同提供了對測量結(jié)果準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性的全部反映。觀測點(diǎn)位置的中誤差是通過計(jì)算觀測點(diǎn)坐標(biāo)中誤差的平方根并乘以√2得到的。這個(gè)參數(shù)對于評估整體測量精度具有重要的參考價(jià)值。光學(xué)非接觸應(yīng)變測量利用全息干涉術(shù)或激光散斑術(shù)將物體表面的應(yīng)變信息轉(zhuǎn)化為光的干涉或散斑圖案。北京三維全場非接觸式測量

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(diǎn),可實(shí)時(shí)監(jiān)測物體的應(yīng)變狀態(tài)。西安VIC-2D數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)應(yīng)變系統(tǒng)

橡膠材料在拉伸應(yīng)力下的表現(xiàn)一直是研究的熱點(diǎn)。通過大變形拉伸實(shí)驗(yàn),我們可以深入了解橡膠在這種應(yīng)力下的變形行為,并與金屬材料的力學(xué)性能進(jìn)行對比評估。實(shí)驗(yàn)和有限元分析的融合,為特殊橡膠材質(zhì)在拉伸過程中的應(yīng)力、形變和位移提供了詳實(shí)的數(shù)據(jù),為優(yōu)化其綜合力學(xué)性能鋪平了道路。傳統(tǒng)的測量方式,如引伸計(jì)和應(yīng)變片,雖然精確,但存在使用上的不便。特別是應(yīng)變片,需要直接黏貼在樣品表面,并通過線纜連接到采集箱,不只操作繁瑣,而且量程有限。對于橡膠這類材料,由于其獨(dú)特的性質(zhì),應(yīng)變片的黏貼變得尤為困難。更何況,橡膠在拉伸過程中變形巨大,常規(guī)的引伸計(jì)和應(yīng)變片很難滿足這種大量程的測量需求。幸運(yùn)的是,隨著技術(shù)的進(jìn)步,光學(xué)非接觸應(yīng)變測量方法為我們帶來了新的解決方案。這種方法巧妙地利用光學(xué)原理,通過觀察光線在材料表面的微妙變化來推斷材料的應(yīng)變情況。較吸引人的是,這種方法無需接觸樣品表面,從而避免了對樣品的任何破壞或影響。同時(shí),它還兼具高精度和大量程的雙重優(yōu)勢,為橡膠材料的拉伸實(shí)驗(yàn)提供了強(qiáng)有力的支持。西安VIC-2D數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)應(yīng)變系統(tǒng)