土工三軸試驗(yàn)試樣表面變形場(chǎng)的測(cè)量.pdf

1、土工三軸試驗(yàn)在土力學(xué)研究和工程應(yīng)用中有非常重要的地位，變形測(cè)量是三軸試驗(yàn)中的重要環(huán)節(jié)，其測(cè)量的結(jié)果直接影響土體的力學(xué)性質(zhì)。三軸試樣表面變形場(chǎng)的研究就是希望得到全面準(zhǔn)確的試樣變形，以便更好地研究土的性質(zhì)。本文基于角點(diǎn)識(shí)別的圖像測(cè)量技術(shù)分析三軸試樣表面變形場(chǎng)。 文中對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的誤差來(lái)源進(jìn)行了分析，主要考察了鏡頭畸變和弦代直徑假定帶來(lái)的誤差。得出了在試驗(yàn)中試樣占有的像場(chǎng)內(nèi)畸變很小，可以忽略不計(jì)的結(jié)論；通過(guò)對(duì)弦的變形代替直徑變形的誤差分

2、析，得出了基于邊緣識(shí)別的徑向變形測(cè)量要比基于角點(diǎn)識(shí)別的徑向變形測(cè)量可靠的結(jié)論，建議在角點(diǎn)識(shí)別的測(cè)量系統(tǒng)中引進(jìn)邊緣識(shí)別技術(shù)。 分析了圓柱形試樣的成像特點(diǎn)，提出了三軸試樣表面變形場(chǎng)研究的數(shù)學(xué)表達(dá)式，并給出了求解的思路：即通過(guò)像素當(dāng)量的歸一化處理，計(jì)算環(huán)向變形或橫向變形，討論環(huán)向變形、橫向變形與徑向變形的關(guān)系，從而求解出徑向變形場(chǎng)。其中環(huán)向變形場(chǎng)與徑向應(yīng)變的關(guān)系形式上簡(jiǎn)單，只與角點(diǎn)角度的變化有關(guān)，與其位置無(wú)關(guān)，但在求解環(huán)向變形時(shí)需要確

3、定角點(diǎn)的位置。橫向變形場(chǎng)是從原始數(shù)據(jù)得出的，其值反映了試樣變形過(guò)程中的徑向和角點(diǎn)與光軸夾角即角度的變形的共同作用，計(jì)算徑向變形場(chǎng)時(shí)需要確定角點(diǎn)所在的位置和角度的變化。 討論兩個(gè)基本假定的合理性及其在徑向變形求解過(guò)程中的作用，通過(guò)迭代計(jì)算得到了徑向變形。從計(jì)算結(jié)果看，徑向變形的求解不夠穩(wěn)定，表現(xiàn)為對(duì)有的試驗(yàn)可以得到比較理想的徑向變形，有的則比較不理想。這可能和對(duì)徑向應(yīng)變求解過(guò)程中的角點(diǎn)角度的影響因素分析不夠有關(guān)，需要進(jìn)一步討論。