一种土工合成材料拉伸试样全域应变场测量装置及方法
专利汇可以提供一种土工合成材料拉伸试样全域应变场测量装置及方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 土工合成材料 拉伸试样全域应变场测量装置及方法，该装置包括高清摄像机、待测试样、计算机及 数据采集 分析系统，高清摄像机与计算机及数据采集分析系统通过数据线连接，待测试样表面设置标记网格，高清摄像机的镜头正对待测试样表面的标记网格。本发明显著提高测量的效率，适应性强，测量方法简单高效。，下面是一种土工合成材料拉伸试样全域应变场测量装置及方法专利的具体信息内容。
1.一种土工合成材料拉伸试样全域应变场测量装置，其特征在于：包括高清摄像机(1)、待测试样(4)、计算机及数据采集分析系统(3)，高清摄像机(1)与计算机及数据采集分析系统(3)通过数据线(6)连接，待测试样(4)表面设置标记网格(5)，高清摄像机(1)的镜头(10)正对待测试样(4)表面的标记网格(5)。
2.根据权利要求1所述的土工合成材料拉伸试样全域应变场测量装置，其特征在于：所述待测试样(4)边缘由夹具(9)夹持，夹具(9)受试验荷载(8)作用，牵引待测试样(4)变形。
3.根据权利要求1所述的土工合成材料拉伸试样全域应变场测量装置，其特征在于：所述高清摄像机(1)位于固定支架(2)上部的云台(7)上，所述固定支架(2)用于支撑高清摄像机(1)，所述云台(7)用于调整高清摄像机(1)拍摄角度。
4.根据权利要求1-3所述的土工合成材料拉伸试样全域应变场测量方法，其特征在于：
包括如下步骤：
(1)、在待测试样(4)观测区绘制标记网格(5)，装样；
(2)、用固定支架(2)固定高清摄像机(1)，调整固定支架(2)上的云台(7)确保高清摄像机(1)镜头(10)与待测试样(4)表面的标记网格(5)正对；
(3)、调节拍摄场地的光影条件，调节高清摄像机(1)的焦距和光圈以及所述固定支架(2)的位置，使数字图像中的标记网格(5)清晰明亮、光影效果良好且视场足够；
(4)、开启高清摄像机(1)进行图像采集，开始试验；
(5)、试验结束后，停止图像采集，然后将所述高清摄像机(1)采集到的数字图像传输到计算机及数据采集分析系统(3)上；
(6)、通过计算机及数据采集分析系统(3)读取每次采集时刻各网格点的像素坐标，通过所述像素坐标计算得到待测试样(4)观测区内的位移场和应变场。
5.根据权利要求4所述的土工合成材料拉伸试样全域应变场测量方法，其特征在于：所述步骤(6)中应变场的计算包括如下步骤：
(1)、通过计算机及数据采集分析系统(3)读取每次采集时刻各网格点的像素坐标，记第i次采集时刻网格点j的像素坐标为
(2)、计算标定比例k；
(3)、计算每次采集时刻各网格点(12)在与像素坐标系相对应的世界坐标系中的坐标，记第i次采集时刻网格点j的实际坐标为 其中：
(4)、计算每次采集时刻各网格点(12)相对于初始时刻的位移，记第i次采集时刻网格点j相对于初始时刻的位移为 其中：
(5)、假设标记网格(5)中网格单元自右上顶点顺时针的顶点依次为网格点a、b、c、d，通过插值方法得到每次采集时刻观测区内的位移场，记第某一网格单元内在第i次采集时刻的位移函数为ui(x，y)和vi(x，y)；
(6)、应变张量需使用格林应变张量计算，假设某网格自右上顶点顺时针的顶点依次为网格点a、b、c、d，网格中心点(13)为o点，通过下式计算每次采集时刻观测区内的应变场记，记网格中心点o在第i次采集时刻的应变为
其中， 可由该网格内的位移函数求导而得，代入网格中心点o的坐标
后即可得到第i次采集时刻网格中心点o的应变值，按照前述方法计算出所有网格中心点(13)的应变值，即可插值得到观测区内的应变场。
6.根据权利要求5所述的土工合成材料拉伸试样全域应变场测量方法，其特征在于：所述步骤(2)中的标定比例k计算方法为：通过对比初始未变形时刻采集到的数字图像与实际情况得到：
其中，Lo是初始时刻待测土工合成材料试样表面上某两点之间的像素距离；lo是初始时刻相应两点之间的实际距离。
一种土工合成材料拉伸试样全域应变场测量装置及方法
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
7用于调整高清摄像机1拍摄角度。
i i
xc、yc分别为网格点c的初始坐标。进而得到整个观测区第i次采集时刻的位移场(u，v)；
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