三轴土样局部变形的数字图像测量方法

在已完成的土样径向变形数字图像测量基础上 ,实现了土样轴向变形和径向变形的同步测量 ,不仅可测量土样整体的平均变形 ,而且可测量土样的局部变形 ,还给出了图像测量系统的理论精度和实际测量精度。用砂土、粉煤灰两种饱和试样进行固结排水剪切试验 ,对采用图像测量方法得到的三轴土样不同部位的局部测量结果和采用传统测量方法得到的整体平均测量结果进行了比较     

基于高精度PSD的三轴试样径向变形激光量测系统的研制

研制开发了一套基于高精度PSD(位置敏感探测器)的三轴试验土样径向变形激光量测系统,将激光光电检测技术和光学三角法测距原理应用于土工三轴试验,实现了土样变形的非接触式多点直接量测,能够较精确的测定不同时刻试样高度不同位置处的直径变化值,对紫铜标准试件的测试精度为0.009 mm,应用该系统可对三轴试验过程中试样的应力应变性质进行更加符合实际受力状态的深入研究。文中还对影响测量精度和误差的主要因素进行了分析,并通过标准试件直径的实测结果验证了系统的测量精度。     

基于数字图像测量技术的加筋土三轴试验研究

通过加筋土固结排水三轴试验,结合三轴试验土样变形数字图像测量系统,研究加筋中砂试样在三轴试验条件下的变形场。加筋材料采用玻璃纤维土工格栅,分别在4种不同布筋位置、3种不同围压下共进行45组试验。试验结果表明:在应变达到一定程度的情况下,土工格栅对中砂的强度和抵抗变形的能力的增强效果随布筋层数的增加而增大,单独布一层筋的加筋土的三轴试验中,围压越大加筋效果越明显,三层加筋的加筋土三轴试验中情况则相反;土工格栅对中砂的横向变形有很大的约束作用,这一约束作用随着围压的增大而增大,且随着围压从100kPa增大到300kPa的过程中水平约束作用增加28%～50%。     

基于摄影测量的三轴试验测量研究

为了更加准确的测量三轴土样的变形,介绍了一种基于摄影测量方法的三维测量技术.利用Iphone6手机进行图像数据采集,对目标物体张贴一些RAD编码点,通过相机检校、图像处理以及三维重构等步骤对三轴土样建立模型,经过对模型数据进行分析对比,得出变形,并进行了精度试验对其进行定量分析.通过试验证明此方法是可行、有效的,并且采...     

土工三轴试验试样全表面变形数字图像测量系统的精度分析

针对已研发的土工三轴试验试样全表面变形数字图像测量系统,从系统误差和随机误差两方面分析各可能的误差来源,并从系统误差修正和试验环境改善两方面着手消除或减小误差。以具代表性的饱和无黏性土三轴排水剪切试验为例,通过由图像测量系统所测得的试样变形结果与传统手段观测结果的对比,讨论图像测量系统用于三轴试验的合理性。进一步给出一种应变测量精度检定方法:以静态应变测试仪所测得的试样应变为"真值",将图像测量系统所测得的应变值与应变"真值"作比较,通过大量试验数据,统计出本图像测量系统的误差,进而给定了图像测量系统的实际测量精度为4×10-5。同时还比较体积应变的测量结果。     

新型混合边界真三轴仪加载装置及岩土材料试验结果

介绍一个新型土力学真三轴仪加载装置-刚性滑板加柔性面的混合边界加载装置。利用三维有限元模型分析两种不同加载装置对土样应力应变分布的影响。分析表明新的刚性滑板加载设计使土样中的应力应变更加均匀。最后讨论了一组完全风化花岗岩土和一组土工泡沫材料的真三轴试验结果。完全风化花岗岩土的排水剪切试验在在等p',不等b条件下进行。土工泡沫材料的试验在等b,不等p'条件下进行。试验结果表明完全风化花岗岩土的最大偏应力随b值增加而减小。土工泡沫材料摩擦角为负值,具有屈服点随p'值增大而减小的特性。     

土工三轴试验试样全表面变形测量的实现

应用 基于亚像素角点识别的计算机图像处理技术，提出并实现了一种土工三轴试验试样全表面变形观测的图像测量方法。通过一台 CMOS 摄像机，借助放置于改制压力室中的平面反光镜，实现了对试样全表面变形的实时测量。在此基础上，对原始数据进行了畸变修正及像素当量归一化，并通过引入相邻时间间隔每个计算邻域内试样等向膨胀的计算假定，求得了试样全表面变形场。最后，以饱和砂土三轴排水剪切试验为例，探讨了全表面变形场在分析试样局部化变形中的应用。     

非饱和土三轴仪应用及展望

非饱和土三轴仪作为一种比较先进的土工试验仪器,在自动化程度等方面具有常规三轴仪无法比拟的优势。对非饱和土三轴仪在土工试验中的应用进行了综述,并对未来发展趋势进行了展望。     

一种土体微细结构连续变化过程的试验方法研究

提出一种新的岩土材料微细结构光学图像测量方法。实现了常规土工三轴实验与岩土材料微细结构测试的联合 ,获得了土体在荷载作用过程中微细结构变化清晰的图像序列 ,不仅可以定量研究土体在荷载作用下微结构的变化情况 ,还可利用数字图像相关技术对微细结构图像序列进行相关分析 ,得出土颗粒在荷载作用下的微观位移场 ,为建立土体合理的本构关系模型提供试验依据。     

利用应变控制动三轴研究饱和软粘土的动强度

<正>一、前言 土的动强度是土动力学的一项重要研究内容。用应力控制动三轴试验确定土的动强度,至少需要九个性质相同的土样。本文尝试用应变控制动三轴试验以较少上样确定饱和软粘土的动强度。 动三轴试验表明,等压固结后的饱和软粘土样,在轴向对称循环荷载作用下,其变形基本呈对称状态逐渐发展直至破坏。据此,本文设计了一种应变控制动三轴试验方案。利用该方案,定义出一条应力应变全曲线,进而确定动强度。并对影响动强度的两个主要因素作了分析。     

考虑端部效应影响的非饱和压实土三轴试验研究

 在非饱和压实土控制吸力条件三轴试验中,应用数字图像测量技术,可研究非饱和压实土试样考虑端部效应影响下的强度与变形特性。通过比较非饱和压实土控制吸力条件三轴试验中试样整体与试样中部1/3区域的试验结果,证明试样中部1/3区域受端部效应的影响较小,其试验结果更能代表非饱和土的实际受力变形特性,可以为研究非饱和土的应力–应变关系提供更为准确的试验数据。应用双应力状态变量方法分析试样的抗剪强度,结果表明,端部效应对抗剪强度方程的参数取值有较大影响。应用非饱和土Alonso弹塑性模型进一步研究端部效应对非饱和土数值计算结果的影响。     

三轴循环加卸载条件下砂性土变形特性研究

利用基于局部变形数字图像测量的三轴试验系统和可提供循环加卸载的试验机,设计了砂性材料的三轴循环加卸载试验,研究了砂性散体材料在不同状态下的轴向、径向和体积变形特性以及泊松比的变化。加载体胀和卸载体缩是砂性材料颗粒结构性的具体表现,在多次加卸载循环后,颗粒的滑移、滚动和破碎等结构性变形最终完全消除,结构变形达到稳定状态。泊松比的变化与试样的体积变形密切相关,从体积变化趋势中可以分析出泊松比的变化范围。     

岩土模型试验中土体变形的数字图像测量

变形量测分析在岩土模型试验研究中占据十分重要的地位.利用四边形等参单元概念,给出基于位移模式的土体剪应变计算方法,采用互相关的图像匹配技术,编制相应的数字图像相关变形分析程序,实例验证结果表明该程序具有可靠的精度.利用该技术对方形基础室内模型试验中的土体变形进行测量,结果表明基于数字图像的测量系统能够实现岩土模型试验中土体位移场及剪应变场发展直至破坏的全过程定量测量,为土体细观力学特性与全场变形特性定性与定量研究提供了有力的工具.     

基于数字图像测量技术的粉煤灰三轴试样剪切带研究

以粉煤灰作为试验土体,充分利用数字图像测量技术的面场特性,研究三轴试样剪切带的形态、出现剪切带试样的应力应变特性以及剪切带的形成条件和影响因素。试验在改进的高精度三轴仪上进行,为了分析比较,选择不同密度、围压、试样高度和饱和度的三轴试样,共进行了20组固结排水剪切试验。结果表明,粉煤灰三轴试样中出现的剪切带形态各异,没有可以遵循的规律。在试验过程中出现剪切带的土体,其应力应变有明显峰值,剪切带初始形成时刻位于峰值强度之前,剪切带完全形成后,土体强度趋于残余强度。粉煤灰三轴试样出现剪切带的必要条件是土样具有较大的相对密度和相对较小的周围压力,相对较高的试样和饱和状态的试样比较容易出现剪切带。利用数字图像测量技术还可以成功记录三轴试样剪切带发育的全过程,比较容易地确定剪切带开始出现和完全形成的时刻。     

隧道及地下空间结构变形的数字化近景摄影测量试验研究

为解决大型隧道及地下空间结构变形测量中所面临的困难，提出一种基于数字化近景摄影测量技术的非接触测量方法。该方法使用非量测数码相机，不需在现场布设像控点，完全自由设站，可获得大量监测点在同一时刻变形的整体信息。与传统的收敛仪法和全站仪测量方法相比，该方法具有现场作业时间短、观测信息量大、作业安全等优点。现场试验表明，其观测精度已达到较高的水平，是一种很有发展潜力的结构变形监测手段。     

Ko固结三轴仪的研制与试验研究

本文报导了K0固结三轴仪加压装置的研制及试验成果。该装置用光纤维位移传感器控制双筒压力室内的水位,自动或手动对试样加压力,使试样在无侧向变形条件下发生固结,然后在保持侧压力不变或平均压力不变的情况下进行剪切试验。试验操作简便,适于配备在普通三轴仪上使用。对不同种类土样的试验表明,控制试样侧向不变形的灵敏度高,达到了K₀固结三轴剪切试验的要求。K₀固结三轴试验的有效应力强度指标与各向等压固结三轴试验的数值相同或前者比后者略大,排水剪的应力与应变关系曲线二者相差不大,但不排水剪试验相差很大。     

新双室三轴仪用于非饱和土体积变化的连续测量和三轴压缩试验

介绍一台新双室三轴仪用于非饱和土体积变化的连续测量和三轴压缩试验。该双室三轴仪是对现有的内置开顶圆筒三轴仪和双墙三轴试验仪的重大改进 ,克服了存在的缺点。试验结果表明 ,体积测量相对误差不超 1.93 % ,该双室三轴仪能可靠和相当准确地自动测量土样三轴试验中的体积变化。