收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于计算机视觉测量系统的三轴试样变形研究

潘浩波  
【摘要】:土工三轴试验作为土的性能参数研究的重要途径,对于土的本构特性和土的力学性能、应力应变性能包括土的强度特性研究具有非常重要的作用。所以土工三轴试验的精度和数据的准确性影响对土的力学性质和强度的判断,进而影响土在实际工程中应用。在常规三轴试验对土进行剪切变形时,通常饱和土的体积变化通常是以三轴仪体变管的排水量来测量的,由于仪器自身的不确定性,会造成较大的误差。此外体变管得到的排水量时土样整体剪切过程中的平均体积应变,使得对于土性的研究有很大的局限性,而且无法测量土体的径向变形。在体变管收集排水量时,要求土样完全达到饱和状态,这对于实际情况较难做到。本文提出以数码相机为采集元件的单目测量系统对三轴试验进行非接触测量,利用MATLAB开发了图像处理软件。通过多视角棋盘格标定法解决了关键的相机参数标定问题,提高了测试精度。充分利用MATLAB的图像处理功能简化了编程难度,提高了识别效率。采用边缘识别算法测试土样的变形,得到土样的轴向和径向变形和土样在试验过程中的体积变化。该非接触测量方法测量更快速更直接,不会对试验过程中产生扰动,并且能够直观的测量土样变形过程中任意时刻的径向变形,很好的弥补了常规三轴仪在测量体积应变和径向应变方面上的不足,为土工三轴试验提供一种新的工具和方法。相比其他将数字图像测量方法应用于常规三轴试验,本文利用比较常见的CMOS镜头,没有采用直接计算像素当量的简单标定方式,通过棋盘格标定的方法计算出相机的内参数矩阵,通过Pn P问题的DLT解法,反推出相机的外参数矩阵即位姿变换矩阵,大大提高了标定精度,在常规三轴试验仪不做任何其他改装的前提下,仍然对测量结果有着较高的精度。利用单目测量系统对常规三轴试验中土样变形的全过程进行测量,并且和三轴仪所测得的数据进行对比,分析试验结果,证明单目测量系统对土体变形测量方法的可行性,对比常规三轴试验,单目测量方法的优越性。最后,分析造成误差的影响因素。经过试验证明,新的方法虽然存在一些影响因素会造成一定的误差,但是很好的避免了传统三轴试验对土样的一些扰动,并且精度较高,数字图像测量技术还有很广阔的研究前景和很大的研究价值。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前18条
1 王助贫,邵龙潭;三轴试验土样的端部影响问题研究[J];岩土力学;2003年03期
2 刘洪杰;;三轴试验中孔隙水压力的影响因素研究[J];广东化工;2020年04期
3 邵龙潭,王助贫,刘永禄;三轴土样局部变形的数字图像测量方法[J];岩土工程学报;2002年02期
4 刘彦伟;;土工三轴试验中土样变形的数字图像测量系统研究[J];科技信息;2010年19期
5 邵龙潭,王助贫,韩国城,燕宏实;三轴试验土样径向变形的计算机图像测量[J];岩土工程学报;2001年03期
6 朱桐浩 ,周婉珍 ,廖克碧;土壤三轴试验强度直线的回归分析[J];四川建筑科学研究;1979年02期
7 吴云刚;王春磊;骆进;;MATLAB软件在求解岩土抗剪强度参数中的应用[J];路基工程;2010年04期
8 朱思哲;刘虔;;三轴试验原理及试验技术(二)[J];大坝观测与土工测试;1990年06期
9 潘鑫鹏;鹿守山;田海;;堆积体三轴试验及离散元模拟研究[J];山西建筑;2020年16期
10 张堃;姜景山;周胜;司海鹏;;浅议粗粒料大型三轴试验的一些问题[J];黑龙江交通科技;2016年09期
11 刘小翠;边晓明;陈卫烈;雷敬伟;李中杰;;沥青混凝土静三轴试验探讨[J];内蒙古水利;2013年01期
12 张世银;汪仁和;;多功能冻土三轴试验机的研制与应用[J];试验技术与试验机;2007年01期
13 柏丽萍;;三轴试验中孔隙水压力的影响因素及改进方法[J];土工基础;2007年06期
14 吕玉兰,张学军;三轴试验的应用[J];油气田地面工程;2004年10期
15 章一新;三轴试验技术培训班在宁举行[J];大坝观测与土工测试;1996年01期
16 甘霖,袁光国;大型高压三轴试验测试及粗粒土的强度特性[J];大坝观测与土工测试;1997年03期
17 矫德全;排水三轴试验卸荷体缩现象的原因[J];水运工程;1992年09期
18 马永政;蔡可键;张荣堂;王勇;楼智伟;;海洋土取样应力释放三轴模拟试验研究[J];水文地质工程地质;2017年01期
中国重要会议论文全文数据库 前20条
1 邵龙潭;鞠鹏;刘潇;;三轴试验土样应变场测量[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
2 邵龙潭;刘永禄;董建军;王春;;土工三轴试验试样表面应变场测量[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
3 邵龙潭;刘港;郭晓霞;;土样局部变形测量对土的本构关系研究的意义[A];中国力学大会-2015论文摘要集[C];2015年
4 邵龙潭;郭晓霞;刘港;刘潇;;数字图像测量技术在土工三轴试验中的应用[A];中国土木工程学会第十二届全国土力学及岩土工程学术大会论文摘要集[C];2015年
5 胡欣;白剑;杨国光;;三轴土样变形量全场光衍射测量[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年
6 郭志;;关于三轴试验的概念[A];面向21世纪的岩石力学与工程:中国岩石力学与工程学会第四次学术大会论文集[C];1996年
7 傅芳才;;高温高压三轴试验机的现状及今后的发展趋势[A];中国地质科学院地质力学研究所文集(8)[C];1986年
8 宋玉普;靳国礼;沈吉纳;彭放;;砼三轴试验装置研制中的几个关键问题[A];混凝土结构基本理论及应用第二届学术讨论会论文集(第一卷)[C];1990年
9 李翀;何昌荣;王琛;赵红芬;;粗粒料大型三轴试验的尺寸效应研究[A];第二届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集(一)[C];2008年
10 李嘉玲;;冻结凿井中土样分类方法的比较[A];地层冻结工程技术和应用——中国地层冻结工程40年论文集[C];1995年
11 李嘉玲;;冻结凿井中几种土样分类方法的比较[A];矿山建设工程新进展——2007全国矿山建设学术会议文集[C];2007年
12 ;岩石三轴试验培训班[A];中国煤炭学会会讯(第35期)[C];1983年
13 刘东燕;朱可善;;在三轴试验中测定岩块泊松比的一种新方法[A];重庆岩石力学与工程学会第一届学术讨论会论文集[C];1992年
14 张春雷;朱伟;黄英豪;刘青松;大木宜章;;固化淤泥三轴试验研究[A];第一届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集(上册)[C];2006年
15 龚光炎;;几种土样测试结果与土壤肥料工作的建议[A];老专家2008年建言献策选编[C];2009年
16 刘搏;赵广超;牛彦杰;曹柳;;C2组织协同与一致性研究[A];2019第七届中国指挥控制大会论文集[C];2019年
17 聂影;厉彦君;扈凤汉;汪涛;赵晓锋;赵宁雨;;竖向加筋环黏土三轴试验研究[A];2018年全国工程勘察学术大会论文集[C];2018年
18 吕书锋;宋晓娟;张晓燕;;浅谈MATLAB在机械振动教学中的应用[A];力学与工程应用(第十六卷)[C];2016年
19 左惟炜;邓援超;魏兵;;MATLAB的平面连杆机构运动分析与动态仿真[A];湖北省机械工程学会设计与传动专业委员会暨武汉机械设计与传动学会第十九届学术年会论文集[C];2011年
20 刘焕乾;胡燕;刘宝丰;;基于Matlab实现的雷达回波三维显示[A];第26届中国气象学会年会第三届气象综合探测技术研讨会分会场论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 王助贫;三轴试验土样变形的数字图像测量方法及其应用[D];大连理工大学;2002年
2 王鹏鹏;土工三轴试验系统非线性补偿控制与变形场测量[D];大连理工大学;2020年
3 王宁;齿轮视觉测量系统与齿廓测量技术研究[D];沈阳工业大学;2017年
4 刘潇;三轴试验土样全表面变形测量方法及其应用[D];大连理工大学;2012年
5 谭凡教;射流式冲击器改型设计及MATLAB仿真计算[D];吉林大学;2005年
6 刘荟达;砾性土抗液化强度与三轴试验关键问题研究[D];中国地震局工程力学研究所;2020年
7 刘港;基于全表面测量的三轴土样剪切破坏过程研究[D];大连理工大学;2017年
8 隆昌宇;移动视觉测量系统性能优化方法研究[D];天津大学;2015年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 潘浩波;基于计算机视觉测量系统的三轴试样变形研究[D];北京交通大学;2020年
2 王尔豪;饱和密实含泥砂土力学特性的PFC3D颗粒流模拟[D];南昌大学;2019年
3 肖坤杰;饱和土体三轴试验过程中的能量变化规律研究[D];福州大学;2018年
4 马啸;高温高压下花岗岩力学特性研究[D];沈阳工业大学;2019年
5 许俊奎;应力应变控制式三轴剪切渗透试验仪研制[D];东南大学;2018年
6 张浩;洞庭湖区防洪堤坝动力响应分析[D];长沙理工大学;2018年
7 杨凯杰;基于重复学习理论的三轴试验机动态应力控制方法研究[D];大连理工大学;2017年
8 薛杰;三轴试验条件下砂土剪切带的形成过程研究[D];大连理工大学;2013年
9 支帅;非合作目标双目视觉测量系统误差理论研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2014年
10 任少辉;沥青混凝土静三轴试验研究及心墙堆石坝应力应变分析[D];西安理工大学;2008年
11 刘辉;可燃冰三轴试验机及试样变形测量方法的研究[D];天津工业大学;2020年
12 刘长浩;基于NI FlexRIO高速视觉测量系统的研制[D];哈尔滨工业大学;2019年
13 金航旭;基于HALCON的半轴零件视觉测量系统研究[D];中北大学;2019年
14 张辉;基于机器视觉的飞机对接孔位测量技术研究[D];南京航空航天大学;2018年
15 黄金娜;周向孔位置分布的机器视觉测量系统研究[D];浙江大学;2018年
16 张远松;基于线结构光的耐火砖视觉测量系统研究[D];浙江大学;2018年
17 杨芳;视觉测量系统的图像去抖技术研究[D];中北大学;2018年
18 严欢;基于Wiimote的视觉测量系统实时定位的研究[D];武汉理工大学;2015年
19 林娣;高精度视觉测量系统光干扰抑制研究[D];中北大学;2017年
20 王健;基于数字图像测量系统的成样方法对细砂静三轴试验结果的影响[D];大连理工大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前6条
1 马哲 赵彦琰;红山公司研制出国内最大的智能型三轴试验机[N];天水日报;2007年
2 潘双清辛秀山;跟农民进麦田取土样[N];石家庄日报;2007年
3 杜建平 朱岁层;采集土样:测土配肥的第一步[N];河南科技报;2015年
4 邓力军 伊凤雪;对全县果园进行测土配方采集土样[N];朝阳日报;2008年
5 章龙 洪曾纯;两区完成耕地评价土样检测分析工作[N];三明日报;2011年
6 特约记者 史建兵;测土配方施肥项目土样处理完成[N];巴彦淖尔日报(汉);2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978