本文關(guān)鍵詞：結(jié)合近景測(cè)量與ANSYS反演的試件壓縮實(shí)驗(yàn)方法研究

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【摘要】：隨著科技的不斷發(fā)展,人們對(duì)高精度變形測(cè)量的要求也隨之提高。傳統(tǒng)的測(cè)量方法已經(jīng)無法滿足這種要求。作為測(cè)量理論和計(jì)算機(jī)技術(shù)交叉出現(xiàn)的成果,數(shù)字近景測(cè)量技術(shù)的出現(xiàn),為高精度的變形測(cè)量提供了一個(gè)可行的手段。數(shù)字近景測(cè)量技術(shù)是-種基于光學(xué)技術(shù)的非接觸式、非破壞測(cè)量方法,已有將近二百年的發(fā)展歷史,尤其在近幾十年發(fā)展迅速。二維數(shù)字近景測(cè)量技術(shù)經(jīng)過不斷發(fā)展趨于成熟,已被廣泛地應(yīng)用于科學(xué)研究和工程建設(shè)中,例如建筑業(yè)、生物學(xué)、汽車行業(yè)、航空航天業(yè)、災(zāi)害評(píng)估、化學(xué)、考古學(xué)等。目前,三維近景測(cè)量技術(shù)的基本理論與應(yīng)用研究倍受關(guān)注。數(shù)字近景測(cè)量中須使用一臺(tái)或多臺(tái)攝像機(jī)或數(shù)碼相機(jī)對(duì)測(cè)量對(duì)象進(jìn)行數(shù)字圖像采集,之后將獲取的數(shù)字圖像用相關(guān)軟件進(jìn)行處理,從而得到被測(cè)對(duì)象的高精度變形數(shù)據(jù)。采用該方法測(cè)量時(shí),可獲取被測(cè)物體的三維變形數(shù)據(jù),即比較變形前后的觀測(cè)點(diǎn)的空間坐標(biāo)差異獲得被測(cè)物的變形。與傳統(tǒng)變形測(cè)量方法相比,該方法易于實(shí)施效且精度更高。 為了獲得試件材料的壓縮性能,在材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)中,試件被置于萬能試驗(yàn)機(jī)的承壓板之間,然后進(jìn)行加載,并觀察試件沿壓縮方向的變形,從而得到材料的壓縮性能參數(shù)。由于承壓板與試件之間存在接觸摩擦,因此試件往往被壓縮后呈鼓狀,即試件上、下表面受承壓板的摩擦力作用無法像試件中部自由膨脹(正泊松比時(shí))。因此,通過這種方式獲得的試件材料的壓縮性能不夠準(zhǔn)確。 本文根據(jù)近景測(cè)量技術(shù)基本理論,結(jié)合結(jié)構(gòu)有限元分析軟件,對(duì)橡膠試件壓縮彈性參數(shù)進(jìn)行了變形-測(cè)量-反演研究。本文的主要工作如下： 第一,列舉結(jié)構(gòu)中材料破壞,總結(jié)傳統(tǒng)變形研究方法研究進(jìn)展及法優(yōu)缺點(diǎn)。 第二,總結(jié)了近景測(cè)量技術(shù)的發(fā)展歷程,簡(jiǎn)要介紹了自20世紀(jì)70年代后期以來近景測(cè)量(即攝影測(cè)量和三維激光掃描測(cè)量)的理論與應(yīng)用。 第三,將近景測(cè)量手段引入材料力學(xué)實(shí)驗(yàn),用于測(cè)量試件的變形。給出了二維近景測(cè)量技術(shù)獲得試件變形的力學(xué)實(shí)驗(yàn)流程。 第四,本文利用數(shù)字近景測(cè)量技術(shù)結(jié)合有限元軟件ANSYS對(duì)試件壓縮變形過程進(jìn)行數(shù)值反演,從而修正這些壓縮彈性參數(shù)。 研究中,以Canon700D為攝像工具,對(duì)萬能試驗(yàn)機(jī)加載前后的橡膠試件進(jìn)行圖像采集,獲得變形前后的二維圖像；用AutoCAD提取數(shù)字圖像中試件表面標(biāo)記點(diǎn)的二維坐標(biāo)；使用等參數(shù)變換給出所需點(diǎn)的位移；提取試驗(yàn)機(jī)保存的荷載-變形曲線；利用荷載-變形曲線獲得試件的材料彈性參數(shù),即彈性模量和泊松比；利用ANSYS進(jìn)行試件的變形反演分析,從而實(shí)現(xiàn)修正試驗(yàn)機(jī)獲取的彈性參數(shù)。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TV41;P234.1

【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 宋利偉;吳頌平;;浸入邊界法模擬小圓柱對(duì)主圓柱渦脫落的抑制[J];航空動(dòng)力學(xué)報(bào);2014年06期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 陳新禹;便攜式相位光柵輪廓全貌測(cè)量技術(shù)研究[D];大連海事大學(xué);2014年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 劉文秀;流場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)物計(jì)算理論與應(yīng)用研究[D];西南交通大學(xué);2013年

2 梁林;基于投影浸入邊界法的剛體—流體相互作用研究[D];昆明理工大學(xué);2013年

3 唐燕;基于近景攝影測(cè)量的文物三維重建研究[D];西安科技大學(xué);2013年

4 張青春;基于四叉樹的復(fù)雜邊界四邊形網(wǎng)格自適應(yīng)生成方法研究[D];東北大學(xué);2012年

5 鄧俊;無固定控制點(diǎn)攝影測(cè)量在隧道監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用與研究[D];西南交通大學(xué);2014年

6 胡洋;基于LBM的一類感溫磁流體繞流問題傳熱機(jī)理的數(shù)值研究[D];湘潭大學(xué);2013年

7 蘇仕琪;基于浸入邊界法研究水輪機(jī)雙列葉柵繞流特性[D];昆明理工大學(xué);2014年

8 劉齊迎;動(dòng)邊界繞流數(shù)值模擬的一種邊界嵌入方法的研究[D];南京航空航天大學(xué);2012年

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本文編號(hào)：1289736