位移场

摘要： 开展了基于数字散斑相关方法和有限单元法(DSCM-FEM)的花岗岩力学参数反演方法研究。选取一种花岗岩进行三点弯曲实验,以数字散斑相关方法作为实验观测手段,分析得到的试件加载过程中表面位移场作为测量值,通过有限元法得到的位移场作为仿真值,以测量值与仿真值之间的误差作为目标函数,构建反问题模型,利用优化算法对岩石的弹性模量和泊松比进行反求,获得能表征岩石力学参数的最优值。研究表明,基于水平位移的目标函数具有更高的反演精度和更快的反演速度;基于DSCM-FEM的力学参数反演方法对在较大搜索范围内的待反演力学参数具有较强的识别能力,能一次性地反演出岩石的力学参数。

摘要： 左心室心肌最为发达,心肌收缩产生的高压将动脉血泵入全身,集中体现了心脏的泵血能力.定量分析左心室收缩运动是诊断心血管疾病(如心肌梗死)的重要途径.本文采用描述左心室心肌材质的生物力学模型重建左心室位移场.该力学模型作为插值项,与心脏电影磁共振图像的观测位移场共同纳入贝叶斯估计框架,并采用有限元法求解位移场方程.实验比较了左心室射血无力组(46例)与正常组(55例)的左心室功能参数,发现两组在径向和圆周方向的位移、速度、应变和应变率都具有非常显著的差异(p<0.001),这证明本文方法能够有效区别左心室运动正常与否.实验结果还与CVI软件测量的左心室功能参数具有较高的相关性,说明本文方法有望辅助心血管疾病的临床诊断.

摘要： 为分析异形柱的耐火性能,以火灾下型钢混凝土T形柱为研究对象,采用有限元软件Abaqus建立其热-力顺序耦合模型,研究加载角、轴压比和偏心距等参数对T形柱耐火性能的影响。结果表明:对于型钢混凝土T形柱,在一定加载角度范围内,其耐火极限随加载角的增大而增大;轴压比和偏心距对T形柱的耐火性能影响也很大,随着轴压比和偏心距的增大,构件的耐火极限减小。

摘要： 依托汕头湾海底隧道工程,通过FLAC3D数值模拟,进行海底隧道开挖流固耦合分析,针对高水压密集断裂带海底隧道的防排水设计进行研究。对比分析了全封堵式、半包式、限排式多种防排水设计方案,并考虑超前帷幕注浆等止水变形控制措施,分析得到海底隧道围岩的渗流场和位移场的分布规律,并优化合理的海底隧道防排水设计方案。计算结果表明:①高水压海底隧道设置加固圈后,衬砌背后水压的折减影响范围更广,加固圈的存在对于衬砌背后水压力的折减有促进作用;②高水压海底隧道进行合理的注浆加固后,围岩变形控制效果显著;③高水压海底隧道的防排水设计应遵循堵水限量排放原则,不宜采用全封堵式防排水设计,进行适当排水有利于改善围岩与支护的受力状态。汕头湾海底隧道最适宜的防排水设计方案为限排式(防水层全环设置但拱底设置泄压阀)。

摘要： 为了探讨库水位作用下堆积体渗流、位移特征的影响,以紫坪铺水库左岸坝前堆积体为例,应用GeoStudio模块,模拟和分析了不同库水位条件下堆积体的渗流场、位移场。研究表明,水库初期蓄水堆积体内地下水浸润线位置升高,位移矢量指向坡内;在库水位上升情况下,位移矢量指向坡内;在库水位下降情况下,位移矢量指向坡外。

摘要： 针对数字图像相关法中亚像素匹配误差,提出一种适用于规则斑点图像的高斯滤波预处理方法来降低亚像素匹配误差,模拟了恒定、线性、二次和三次位移场,并采用不同标准差的高斯滤波器分别对图像进行处理。试验结果表明:在不同的位移场下,当采用标准差σ=0.75 px的高斯滤波器处理后,图像的亚像素匹配误差降低到最低,并且通过与随机散斑图像对比分析,证明该方法只适用于规则斑点图像,最后对焊接图像进行分析,验证了该方法的稳定性。

摘要： 以冻结管间距为0.3、0.4、0.5 m及其相应间距的单双排布置作为主要变量,考虑土的比热容、密度以及导热系数,建立热传递有限元模型对冻结法施工的积极冻结过程以及融化过程进行数值模拟。研究表明:当冻结管采用间距为0.3 m布置时,双排管会比单排管的制冷效果更加明显。同时发现冻结管间距越密集制冷效果会越高,从经济上考虑,冻结管的布置形式可以采用间距为0.4 m双排布置。在隧道中心竖向位置处,距离地表面越近,受到冻结后土体竖向产生的位移越大,在冻结帷幕内的冻土位移不随深度的变化而变化;在地表面距离隧道中心水平距离越大的位置,受冻土膨胀产生的竖向位移越小,在隧道中心处位移最大,同时发现地表水平方向的径向位移变化并不明显。

摘要： 提出了分别基于离散余弦变换(DCT)和离散小波变换(DWT)的2种压缩编码算法,以解决数字图像相关(DIC)中位移场的实时传输问题.基于联合图像专家组(JPEG)和JPEG 2000标准,在压缩算法的量化步骤中提出了新的非整数和整数量化方法,并利用实际实验中的位移场来评估算法的压缩比和计算时间.结果表明,基于DCT的数据压缩算法的压缩比大都小于10%,远低于基于DWT的算法,且其计算速度也明显优于后者,由此证明了其在无线传输实时位移场应用中的有效性.

摘要： 以紫金山金铜矿开采为工程背景,根据矿山规划设计,露采至+100 m水平后进行井工开采。为了研究井工开采对露天边坡的影响,采用FLAC3D建立数值模型,研究采区位于边坡体不同空间位置对边坡稳定性产生的不同作用机制,分析露天边坡和采空区围岩位移演化规律、应力分布规律。数值模拟结果表明:当井采区位于边坡坡脚区时,井工开采直接破坏了坡脚区边坡岩体,坡面整体向坡脚处滑移,最大水平位移达到2.21 m,最大竖向位移达到1.67 m;当井采区位于坡中区开采时,其开采破坏了坡中边坡岩体,可能导致上部坡体失稳破坏;当井采区位于坡外区时,由于采区上部岩层沉陷导致边坡整体坡角减小,从而有利于边坡整体稳定性。对比3种开采位置,采区位于坡脚时对边坡稳定性最不利,采区处于坡外时采动效应对边坡稳定性的影响最低。

摘要： 既有建(构)筑物基础纠偏与加固技术是建(构)筑物倾斜纠正的重要有效手段之一,也是现代建筑技术中的一个重要分支,对古建筑保护等具有重要意义。为研究既有基础环境下螺旋桩沉桩过程中的挤土效应,探讨顶升法纠偏过程中的既有基础下部土体位移场、基础变形、作用机理以及纠偏效果,基于透明土材料与PIV图像处理技术,开展螺旋桩顶升纠偏既有基础的模型试验。研究结果表明,沉桩过程中主要表现为无基础一侧的桩侧土体的位移,土体扰动最大影响范围可达11倍桩径;既有独立基础下土体位移相对较小;纠偏过程中基础下土体大致呈以基础中心为圆心的圆弧状运动趋势,运动方向与基础纠偏转动方向相同,沿深度方向对土体的最大影响范围在0.57倍基础宽度左右;纠偏过程中各监测点位移随倾角基本上呈线性变化,顶升侧最终达到了约2.9 mm的竖直位移量,约为设计顶升量的50%。利用透明土材料与PIV图像处理技术进行试验,可以对具体既有建(构)筑基础纠偏加固现场设计与施工提供参考依据。

摘要： 基坑开挖引起邻近受荷桩基础承载性能变化涉及复杂的围护结构-土体-桩基相互作用问题,对基坑邻近受荷桩基桩周土体位移场进行研究具有重要意义.通过建立三维有限元计算模型,分析了承台间距以及桩间距对围护结构周围土体位移场规律的影响,研究发现:围护结构周围桩基的存在会对围护结构侧向位移产生一定的影响,但影响较小;受荷桩基的存在会增大桩周土体侧向位移值,影响系数往往在1.0～1.3之间;受荷桩基会阻碍桩周土体的沉降,在地表以下20m深度内土体所受影响较大,地表处土体折减系数为0.7;承台间距对受荷桩基桩周土体影响较大,通过参数分析发现:在承台间距小于50m时,土体沉降折减系数近似呈线性变化并给出了折减系数经验计算公式.

摘要： 分析装配体应力/位移场是预测装配体机械性能、实施结构及装配工艺优化的基础,而结构不连续性导致难以建立统一的应力函数,从而难以获取装配体应力/位移场解析解.考虑应为/位移在装配体结构中传递特征,状态空间法与弹性力学理论相结合,以法向载荷作用下的螺栓连接结构为研究对象,提出一种装配体结构应力/位移分层映射与计算模型,该模型将装配体划分为层状结构,根据装配体中不同位置结构及材料的连续性/不连续性设置层间约束条件;考虑螺栓孔边界特征,基于Fourier-Bessel级数构建状态方程表达每层输入-输出变量映射关系;将薄层力学特征传递规律线性化,基于状态方程累积获取任意薄层状态向量与作用载荷间的关系.最后结合实例计算螺栓连接结构各位置应力/位移分布,以及结合面压力分布,并与试验数据、有限元分析数据相比较,计算结果表明该方法是一种快速获取不连续结构应力/位移场的有效方法.

摘要： 2014年2月12日17时19分,我国新疆维吾尔自治区和田地区于田县发生强烈地震,据中国地震台网测定,震中位于(36.1°N,82.5°E),震源深度12km,震级MS7.3(CENC).此次于田地震震中位于阿尔金断裂西南段尾端的分支断裂的交汇处,为拉张与挤压变形的过渡带,地质构造复杂,具有发生强震的背景.本文利用一种以强度互相关、双线性插值和二维高斯回归3种技术为基础的、新发展的子像素偏移追踪算法，求取了2014年2月新疆于田MS7.3地震的同震形变位移场。

摘要： 海洋岩土大变形问题往往具有变形梯度极大、流动机理复杂等特点,常规的岩土工程分析方法在求解该问题时表现出明显的局限性.论文以轴对称桩基础贯入问题为例,采用基于大应变假设的SSPM和ALE数值方法对桩基贯入土体大变形进行分析,揭示了桩基贯入过程中土体的流动机理和位移场变化规律,明确了控制土体位移场的关键参数.将基于大应变假设的SSPM计算结果与Sagaseta结果进行了比较,发现两者具有高度的一致性,验证了理论计算结果的正确性;进而,采用ALE数值方法,有效模拟了桩基的连续贯入过程,形象直观地展示了土体流动和变形过程;最后,以土体位移的SSPM理论解为基础,将数值结果与理论解进行了比较,结果显示:对于径向位移,两者基本一致;对于竖向位移,数值结果高于理论解.ALE数值方法和SSPM所揭示的桩基贯入土体流动机理和位移场变化规律基本一致.论文研究成果定量评价了桩基贯入过程中土体的扰动情况,有助于了解大变形工程问题中土体的变形特性,并为岩土大变形分析方法的深入研究奠定了基础.

摘要： 基于拟静力法,利用复变函数理论将方形隧道外无限域映射成复平面上的单位圆域,获得远场压缩波作用下深埋方形隧道的地震响应解析解,该方法考虑了隧道与土体间相互作用的法向正应力,并采用了精度较高的保角映射函数.通过有限差分数值模型对解析理论进行了验证,获得较好的一致性;此外,基于土体泊松比、土体剪切模量以及衬砌弹性模量等关键参数,对方形隧道周围地层应力和位移场的地震响应进行了分析.结果表明:解析理论解与数值模拟解的相对误差不超过10％,满足工程精度要求.距离方形隧道角点越近,应力集中现象越明显;距离方形隧道角点越远,土体应力值越小.方形隧道周围土体应力场与位移场随着土体泊松比的增大而增大,随着土体剪切模量的增大而减小;土体应力场与位移场随着衬砌弹性模量的增大而减小.成果可为地震波作用下深埋隧道的设计提供一定理论依据.

摘要： 接触力学研究两物体因受压相触后产生的局部应力和应变分布规律.本文利用工业CT力学实验平台和数字体散斑法获得了接触应力作用下岩石材料内部的变形场.

摘要： 随着激光武器和激光加工技术的迅速发展,分析激光作用下目标的热弹性响应、损伤、破坏行为是十分重要的内容.本文先从一维杆无限长杆入手,考虑热源随时间、空间衰减分布的情况,建立了其在移动激光作用下的热传导方程和振动方程,利用傅里叶变换和拉普拉斯变换的方法得到了温度场和位移场的解.随后本文讨论二维情况下,一方向有限另一方向无限大体的热弹性响应.应用格林函数法求解热传导方程,得到了温度场的解析表达式.并通过振动方程的求解,得到位移场.

摘要： CT成像过程中常常伴随着噪声的影响,导致图像质量下降,在计算位移场时会引起偏差,为了分析噪声对图像变形前后计算位移场时产生的影响,对红砂岩试件进行两次CT扫描,利用数字体散斑法(Digital Volumetric Speckle Photography,DVSP)计算相应的位移场,分析CT成像过程中噪声对DVSP法精度的影响.

摘要： 本文对含椭圆形夹杂的正交异性基体材料在反平面载荷作用时的问题进行了研究.利用映射技术,建立了反平面载荷作用下含椭圆夹杂正交异性材料的物理力学模型.结合弹性力学、复合材料力学以及解析函数边值问题理论等知识,获得了问题的应力场和位移场的解析表达式.

摘要： 建立位移监控模型,拟定位移监控指标,是三峡工程混凝土重力坝安全运行管理的重要技术支撑.本文以三峡大坝2号泄洪坝段为例,结合位移和温度实测资料,根据坝体不同高程混凝土温度的影响因素和变化规律的不同,研究坝体温度场的分布特点,采用多项式拟合的方法分段模拟坝体温度场;利用有限元数值分析方法确定三峡重力坝的水压位移分量和温度位移分量,采用统计方法确定三峡重力坝的时效分量;利用位移实测数据采用回归分析方法确定调整系数和待定系数,建立起三峡重力坝的一维多测点位移确定性模型,并拟定位移监控指标.经检验,模型预报值与位移实测值吻合较好,从而验证了本文所建立的监控模型具有较高的精度和外延性.本文研究成果可应用于大坝安全管理中,具有一定的工程实用价值.

摘要： 本发明公开了基于光场栅的位移测量装置及其位移测量方法。它基于光场的位移传感器，该传感器不包含物理实体的栅线载体，而是通过干涉技术形成光场作为绝对坐标系，记录平台在光场中的运动。该方法在保证高精度的同时，简化了测量系统的结构，减小了安装误差。

摘要： 本实用新型用于测量采场顶板岩层位移的单点位移计涉及一种用于测量采场顶板岩层位移的单点位移计。其目的是为了提供一种结构简单、操作方便、能够监测岩体内部位移的用于测量采场顶板岩层位移的单点位移计。本实用新型用于测量采场顶板岩层位移的单点位移计包括锚头、位移传递杆等，锚头包括机械锚爪和连接机械锚爪下端的插销，插销下端连接位移传递杆上端，细铁丝穿过位移传递杆，上端与机械锚爪的轴连接，细铁丝下端伸出位移传递杆下端，海绵位于插销下端、套装在位移传递杆外表面，注浆管穿过海绵且注浆管上端伸出海绵上表面，位移传递杆下端连接测杆上端，PVC保护管套装在位移传递杆与测杆连接处的外表面，测杆下端连接手持式读数仪。

摘要： 本发明公开了利用边坡岩体温度位移场计算识别温度对深部位移影响的方法：它是在岩体的边坡上钻深孔，利用仪器监测和绘制边坡岩体孔口和/或深部的位移过程线和位移沿深度的分布线；收集或监测气温制温度过程线；收集或测定岩体的热力学参数；确定边坡温度场的边界条件；利用热传导方程计算边坡准稳定温度场；根据准稳定温度场计算温度变化引起的边坡位移场；利用温度位移场计算结果，整理出位移和温度的过程线和沿深度的分布曲线，比较计算温度位移过程线和监测的位移过程线。通过比较计算的温度位移过程线和监测的位移过程线，来判断温度的变化是否对边坡岩体深部位移的变化有影响，影响有多大，通过计算得出的温度、位移过程线和温度、位移沿深度的分布曲线得出温度位移场的规律。

摘要： 本发明公开了一种深部地热开发地温场及位移场综合测试模型试验系统，包括伺服系统和箱体，所述箱体上设有滑轨，所述伺服系统安装在滑轨上；所述箱体内设有热水储水夹层，所述热水储水夹层内层壁上设有小孔，所述热水储水夹层与填土之间设有过滤筛网，所述箱体内的填土中设有回灌井、开采井、压力传感器和温度传感器。其优点在于，可以同时模拟地热开采过程中水热传递及土层变形特性。

摘要： 本发明公开了一种实时位移场和应变场检测方法、系统、装置和存储介质，涉及机器视觉技术，包括以下步骤：获取第一图像和第一配置参数；根据所述第一配置参数对所述第一图像进行分割，得到多个第一子图；提取各所述第一子图的第一特征；获取第二图像和第二配置参数；根据所述第二配置参数对所述第二图像进行分割，得到多个第二子图；根据各所述第一子图的第一特征进行特征搜索，确定各所述第一子图的第一特征在对应的第二子图中的第二位置，根据第二位置得到各所述第一子图的第二中心坐标；根据各所述第一子图的第一中心坐标和第二中心坐标，得到应变场。本方案可以大大提升应变场的检测效率。

摘要： 本发明公开了一种基于转子叶片动应变多模态解耦的应变场与位移场重构方法及其系统，所述方法包括：建立待测量转子叶片的三维有限元模型，提取所述三维有限元模型的模态参数；在所述转子叶片上布置应变片，经由所述应变片所在测点的动应变测量转子叶片多模态振动；解耦转子叶片多模态振动；建立测点应变与全场应变及位移的映射关系，所述动应变基于所述映射关系重构得到所述转子叶片任意时刻、任意位置及任意方向的动应变与位移。本发明可实现多模态振动下转子叶片动应变解耦，仅利用单一测点应变信息便可实现整体应变场与位移场的重构，不仅可实现叶片表面振动的测量，还可以实现内部节点振动测量，计算过程简单，测量精度高。

摘要： 本发明涉及一种离心机振动位移场综合测试采集系统及位移测量方法。本发明的目的是提供一种结构简单、经济实用的离心机振动位移场综合测试采集系统及位移测量方法，以获得真实可靠的试验数据。本发明的技术方案是：一种离心机振动位移场综合测试采集系统，具有离心场模型箱，该离心场模型箱内置有试验模型，其特征在于：所述离心场模型箱内装有用于监测试验模型表面位移的摄像机，该离心场模型箱内设有若干用于测量试验模型内部位移的光纤光栅位移传感器。本发明适用于岩土工程技术领域。

摘要： 本发明公开了利用边坡岩体温度位移场计算识别温度对深部位移影响的方法：它是在岩体的边坡上钻深孔，利用仪器监测和绘制边坡岩体孔口和/或深部的位移过程线和位移沿深度的分布线；收集或监测气温制温度过程线；收集或测定岩体的热力学参数；确定边坡温度场的边界条件；利用热传导方程计算边坡准稳定温度场；根据准稳定温度场计算温度变化引起的边坡位移场；利用温度位移场计算结果，整理出位移和温度的过程线和沿深度的分布曲线，比较计算温度位移过程线和监测的位移过程线。通过比较计算的温度位移过程线和监测的位移过程线，来判断温度的变化是否对边坡岩体深部位移的变化有影响，影响有多大，通过计算得出的温度、位移过程线和温度、位移沿深度的分布曲线得出温度位移场的规律。

摘要： 本发明请求保护一种面向材料力学性能的智能三维位移场及应变场测量方法，包括以下步骤：步骤1.在材料表面喷涂随机喷涂散斑，使用两个相机同时连续采集图像以记录材料在外力作用下发生形变的过程。步骤2.构造记录材料形变的双目图像作为数据集；步骤3.结合2D卷积、3D卷积、转置卷积、卷积LSTM和多任务神经网络，建立一个三维位移场和应变场的神经网络模型。步骤4.利用训练集数据训练三维位移场和应变场计算神经网络模型。步骤5.计算材料的三维位移场和应变场。本发明通过2D卷积来提取图像中的特征信息，利用3D卷积对特征信息进行细化和编码，最后利用卷积LSTM神经网络的时间和空间特征提取能力结合转置卷积来计算材料三维位移场和应变场。

摘要： 本发明公开了一种深部地热开发地温场及位移场综合测试模型试验系统，包括伺服系统和箱体，所述箱体上设有滑轨，所述伺服系统安装在滑轨上；所述箱体内设有热水储水夹层，所述热水储水夹层内层壁上设有小孔，所述热水储水夹层与填土之间设有过滤筛网，所述箱体内的填土中设有回灌井、开采井、压力传感器和温度传感器。其优点在于，可以同时模拟地热开采过程中水热传递及土层变形特性。