数字散斑相关方法的原理

数字散斑相关方法的应用是当今实验力学发展的最主要热点之一,它是一种新的光测技术,是数字图像处理技术和现代散斑光学测量技术相结合的产物,具有其他测试技术不可比拟的优越性,已经成为实验力学领域中一种重要的测量方法.但是在这些领域中的应用主要是微小位移和变形的研究,对于桥梁工程中的应用研究工作比较少.采用C++Builder编程方法编制程序,并通过试验研究了其在桥梁工程检测中的适用性.     

三维数字图像相关法的初值估计和仿真图研究

三维数字图像相关法主要用来测量物体表面的三维形貌和变形,其关键技术主要包括相机标定、图像匹配、三维重建和三维位移场和应变场的计算等。针对现有的初值估计方法在计算速度和精度上的局限性,提出基于sift的形函数和线性插值的初值估计方法,有效地提高了计算的速度和精度。传统的三维算法精度分析只能借助于高精度的仪器测量对比,为此提出了基于反向映射法的三维仿真散斑图分析方法。仿真结果表明:在小变形情况下z方向的误差在2×10~(-4)%左右,面内位移测量误差在8μm以内。验证了三维仿真散斑图的有效性和三维初值估计策略的可行性。     

三维数字图像相关法的匹配策略和应变场计算

针对在三维数字图像相关法的三维重建过程中存在着两种不同的匹配策略,利用三维仿真散斑图模拟变形,分析研究二者在不同场景下应用的品质。现有的三维应变场计算有直接对三维位移场计算和对位移场投影后再进行计算两种方法,这两种方法存在忽略局部特征、未去除噪声的缺陷。为了得到精度较高的应变场,采用基于最小二乘拟合的微单元体应变计算方法。仿真分析结果表明:利用该计算方法求得的应变场精度明显提高。     

散斑干涉计量图像自动处理系统

着重从光学系统和图像处理系统两部分来论述一种自动处理系统。在光学系统部分,论述散斑计量的基本原理和方法,并给出了测面內和离面位移的计真公式;图像处理部分,主要就散斑条纹图的处理提出了一种新方法,即密度滤波法及相应的条纹中心特征提取方法。实验结果表明:该自动处理系统具有一定的理论和实用价值。     

用数字散斑相关技术测定导电胶薄膜的力学性能

本文用数字散斑相关的方法研究了导电胶薄膜材料的力学性能，测定了不同加载速度、不同温度条件、不同湿度条件时材料的应力应变关系曲线．实验结果表明，数字激斑相关的方法对于微电子薄膜材料力学行为的研究是一种十分有效的光力学实验技术．     

数字散斑相关的应用

本文从数字散斑相关理论出发,建立了数字散斑相关测量系统。精确地测得了超声波在无水乙醇中的传播速度。该方法可以推广应用于干涉条纹与衍射光斑距离的快速精确测量中。     

热处理对FeMnSiCrNi合金环形试件形状记忆效应的影响

研究了退火、淬火、预变形量对FeMnSiCrNi形状记忆合金环形试件形状回复率的影响。结果表明：退火、淬火都能有效的提高试件的形状记忆效应；试件形状回复率随预变形量的增大，先增大后减小，而可回复变形量随预变形量增大而增大。     

像平面散斑场相位差的统计性质

运用弱散射体产生的部分显现散斑场相位差自由标准偏差的近似表达式，计算和分析了由单会聚透镜成像产生的像平面部分显现高斯散斑场相位差的自由统计性质．     

新型弯剪型防屈曲软钢阻尼器的滞回性能研究

金属阻尼器的耗能能力极大地依赖于耗能构件在轴向、弯曲或剪切荷载下的塑性变形及滞回响应。本文提出一种新型弯剪型防屈曲软钢阻尼器,该阻尼器主要由3个部分组成,两个承受弯曲荷载的X形端板,一块主要承受剪切荷载的软钢腹板,以及两块限制腹板面外变形的外约束加劲钢板。利用ABAQUS有限元软件对比分析了不同形式阻尼器的3个试件,试件区别在于是否存在X形端板和外约束加劲钢板。为了对该新型阻尼器进一步优化,对剪切腹板开缝,改善受力形式和破坏机制,增大腹板塑形变形区域提高耗能效率,利用有限元软件模拟分析了3个不同开缝形式的试件并找出最优开缝形式。分析结果表明该新型软钢阻尼器的滞回曲线饱满,屈服后承载力和耗能能力较其他阻尼器形式都有不同程度的提高,腹板开缝后阻尼器延性明显增大。     

介质材料的宽带测试技术的研究

详细阐述了自由空间法测试复介电常数与复磁导率的工作原理，讨论了系统组建的一些基本问题和校准技术，并对这种方法的灵敏度进行了计算机模拟。该方法能够对介质材料进行宽频带测试，通过校准，测试结果能达到满意的精度。     

双曝光散斑干涉测温

本文以散斑干涉原理为基础,探讨了双曝光干涉测温的光路设计问题,并导出二维温度场的计算公式。     

致密堆积混凝土孔结构与电通量研究

以混凝土抗氯离子渗透为主要研究目的,应用致密堆积理论拌制混凝土试件并与基准混凝土为对比参照,采用压汞法测试不同水胶比和水泥浆富余系数的致密堆积混凝土的孔结构,依据ASTM C1202—97标准测试致密堆积混凝土的电通量,同时对基准混凝土的孔结构和电通量进行测试并比较,研究孔结构对电通量的影响。结果表明：电通量受多种因素的共同影响,其中致密堆积结构、致密堆积混凝土的最可几孔径、通孔孔隙率及孔径分形维数对氯离子扩散有较显著的影响。     

基于商用光纤的量子密钥加密单像素成像研究

针对图像信息的远距离安全传输与重构问题，给出了一种利用实际商用光纤的量子密钥加密单像素成像实验方案，完成了目标物体32km的远距离重构。采用量子密钥分别对单像素成像的桶探测值和散斑值进行加密，结果表明：在不解密情况下，两种不同加密方式都无法重构目标物体的图像，表现出良好的加密效果；在解密情况下，两种加密方式的重构图像均随着量子密钥误码率减小，峰值信噪比增大，重构图像质量随之提高。相同误码率情况下，两种加密方式的重构图像质量基本接近，但散斑加密方式消耗大量的量子密钥，采用桶探测值加密方式更有利于实际应用。     

氢化物--原子荧光法测定环境空气中的铅

目前测定铅的方法有原子吸收光度法、ICP -AES法、微分电位溶出法等。本文采用氢化物—原子荧光法测定环境空气中的铅 ,测试灵敏度、精密度均好 ,是一种较好的测定环境空气中铅的分析技术。     

基于响应面法的单线切割机刀架优化设计

建立了单线切割机刀架的参数化模型,分析了刀架的变形和应力分布,以重要尺寸为设计变量,质量、最大变形量、等效应力为目标变量,建立多目标优化数学模型,采用基于响应面法的多目标遗传算法对刀架进行优化设计和灵敏度分析,进一步对尺寸优化后的刀架进行拓扑优化分析,减轻了刀架重量,具有工程应用价值.     

自密实混凝土桥墩抗震性能试验研究

通过两阶段的试验研究了自密实混凝土桥墩的抗震性能。第一阶段试验为10组混凝土与钢筋的拉拔试验,分析了各个试件的破坏形式并将自密实混凝土与钢筋之间的粘结锚固性能与同等强度普通混凝土进行了对比。第二阶段试验为自密实混凝土桥墩抗震性能拟静力试验,研究了桥墩试件的破坏模式和滞回环,以及漂移比、位移延性、等效粘滞阻尼比、等效刚度和残余变形等5项抗震性能指标。试验结果表明:与普通混凝土试件相比,钢筋与自密实混凝土试件间的粘结性能偏弱,但随着锚固长度的增加,两者的差异逐渐减小;2个拟静力试验桥墩试件破坏形式均表现为弯曲破坏,与自密实混凝土桥墩试件相比,普通混凝土桥墩试件在整个试验过程中具有相对饱满的滞回环和较缓的强度退化;自密实混凝土桥墩试件表现出相对较弱的延性能力和耗能能力。     

利用虚拟仪表技术构建综机部件试验台监控系统

介绍了综机设备试验台测控系统，该系统应用虚拟仪表技术，采用模块化设计方案，实现测试操作，数据采集自动化，提高了测试效率和对被试件的故障定位能力。     

IHFRP约束混凝土圆柱轴压性能

为了研究层内混杂纤维布(IHFRP)对混凝土圆柱体的加固效果,通过24个混凝土圆柱体的轴心抗压性能试验,分析了各种IHFRP约束混凝土柱的破坏形式、承载力、变形性能和应力-应变全曲线.试验结果表明:IHFRP可显著改善柱的承载力及变形性能;对于相同层数纤维布约束试件,随着IHFRP中碳纤维含量的增加,承载力增长显著;相对于单一碳纤维布(CFRP)约束试件的峰值竖向应变,3种IHFRP约束试件峰值竖向应变提高了60％～100％;将IHFRP应力-应变模型与试验曲线进行对比,拟合效果良好.试验结果为桥梁墩柱和框架柱等构件的加固设计提供了参考.     

结构灵敏度分析进展

介绍了结构灵敏度分析的研究背景,分析了基于有限元法的几种常用结构灵敏度分析方法的原理和进展,包括 解析法、完全有限差分法、半解析法、复变函数法和伴随变量法。根据最近几年的灵敏度研究,提出多种方法相结合的复 合灵敏度分析是未来结构灵敏度分析的发展趋势。     

“S”形试件的五轴数控机床综合动态精度检测特性研究

以ISO国际标准试件、NAS979系列试件、NCG试件等为例,比较了目前国内外常用机床精度检测试件的检测性能与特点,计算了"S"形检测试件的开闭角、扭曲角、曲线曲率以及曲面法曲率等特征,研究了"S"形检测试件在几何造型方面的特性,证明了"S"形试件能基本体现和覆盖机床的各种复杂姿态,以及在机床多轴联动精度检测和机床动态刚度特性检测等方面更具全面性。为基于"S"形检测试件的五轴数控机床动态精度检测提供相应的科学依据,为五轴数控机床精度检测试件的型面构造研究提供理论参考,有助于"S"形试件国际标准草案的制定与推广。