【技术实现步骤摘要】
一种测量砂土三轴试样全局体变的方法
本专利技术属于土工试验
，涉及一种利用数字图像处理技术测量砂土三轴试样全局体变的测量方法。技术背景在砂土三轴试验中，由于刚性试样帽和底座与试样之间存在摩擦力约束，在试样受力加载过程中，试样端部受力与中间部分不一致，从而导致试样体整体的应变发展不均匀。同时，在加载过程中，受加载频率、渗透系数等因素影响，试样整体应变的发展不均匀。目前，试样局部位移一般通过直接安装在试样体上或压力室内部的一定量的局部位移计量测。这些传感器的安装均会在试样体上设置接触设备，因此附加设备将会对试验的进行和测量产生影响。存在的主要影响有：(1)在试验加载过程中，传感器的加持会干扰试样体应变的发展，轴向应变和径向应变均受到扰动；(2)加载过程中，应变发展较为迅速，径向应变的发展会干扰局部位移计测量的准确性和精度；(3)当变形发展较大时，这类方法测量不准确；对于大变形的试验工况，这类方法同样不适用；(4)局部位移计的测量设置，导致其只能测量某些局部的应变情况，不能对试样的...
【技术保护点】
1.一种测量砂土三轴试样全局体变的方法，其特征在于，所述方法基于试验装置实现，试验装置包括三个高速工业相机、改造后三轴压力室、砂土三轴试样，通过3个高速工业相机全方位拍摄试样上印制的散斑来跟踪模拟试样的变形过程，而后利用数字图像处理技术对所拍摄的散斑图像进行分析，获取试样体全表面各局部的变形；包括如下步骤：/n(1)采用常规中型静动三轴仪设备，并对其压力室进行改造：在压力室外罩上按照中心对称的方式开设三个矩形窗口，在窗口处设置高强钢化玻璃，并进行严格密封处理；在窗口处，高强钢化玻璃内侧边缘处设置LED灯带，并进行密封处理；/n(2)采用常规三轴试样制样方法制备砂土三轴试样；...
【技术特征摘要】
1.一种测量砂土三轴试样全局体变的方法，其特征在于，所述方法基于试验装置实现，试验装置包括三个高速工业相机、改造后三轴压力室、砂土三轴试样，通过3个高速工业相机全方位拍摄试样上印制的散斑来跟踪模拟试样的变形过程，而后利用数字图像处理技术对所拍摄的散斑图像进行分析，获取试样体全表面各局部的变形；包括如下步骤：
(1)采用常规中型静动三轴仪设备，并对其压力室进行改造：在压力室外罩上按照中心对称的方式开设三个矩形窗口，在窗口处设置高强钢化玻璃，并进行严格密封处理；在窗口处，高强钢化玻璃内侧边缘处设置LED灯带，并进行密封处理；
(2)采用常规三轴试样制样方法制备砂土三轴试样；
(3)对乳胶膜进行散斑处理；
(4)对砂土三轴试样进行安装、通气、饱和、固结，并连接好加载装置；
(5)架设外置辅助照明设备，对砂土三轴试样进行光照设置，使试样表面光照均匀，其表面散斑清晰，轮廓线分明，提高图像质量；
(6)架设三台高速工业相机，并采用高速数据采集线将其与电脑连接，调节三台高速工业相机的镜头，对砂土三轴试样进行对焦，调整曝光率；同时，调试图像采集程序，设置采集参数包括采集图像像素、采集帧率；所述三台高速工业相机架设位置要求为：相机位于压力室视窗外≥1m外，保证获取的照片能涵盖所有试样表面场信息，且存在的干扰信息最少；三台相机镜头中心线之间的角度为120°，相机镜头中心点、视窗中心点及试样中心点，三点共轴；
(7)同时触发加载程序和图像采集程序，进行试验；
(8)获取试验数据及试验图像，并进行后处理；后处理过程具体如下：
8.1)三台高速工业相机从试样体三个不同方向各获取一个砂土三轴试样表面场图像，其中一个图像为表面场图像；图像处理过程以对表面场图像处理进行说明，其余两个方向图像处理方法均与表面场图像处理方法相同，待三个方向图像处理结束后，再进行汇总处理；
8.2)表面场图像处理过程为：沿长轴方向将表面场图像6平均分为L层，每一层作为一个计算条带；
8.3)根据步骤8.2)得到的每个计算条带，选取计算条带中心线左右各5°范围内图像作为轴向应变计算区块，由图像处理程序计算得到各轴向应变计算区块中心线上下端点实际轴向位移，记为S1、S2，由以下公式计算得该计算条带轴向应变εa...
【专利技术属性】
技术研发人员：庞锐，徐斌，季晓檬，李成林，王星亮，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。