《基於DIC的混凝土三軸受壓全周變形測量技術研究》是依託河海大學，由朱飛鵬擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於DIC的混凝土三軸受壓全周變形測量技術研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：朱飛鵬
- 依託單位：河海大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
目前我國新建的一些重大結構，如核反應堆高壓容器、高混凝土壩，都屬於典型的複雜應力狀態。因此，開展三向應力狀態下混凝土力學性能的研究尤為重要。當前，國內外關於混凝土三軸試驗方面的研究主要以破壞時的強度和變形特徵為主，而對其在載入過程中的全場變形測量尚未見諸於文獻。三維DIC方法作為一種非接觸、全場的變形測量手段，得到了越來越廣泛的套用。本項目擬研製出常規三軸壓縮實驗裝置，然後採用三維DIC方法對混凝土三軸受壓情況下的全周變形進行測量。研究內容主要包括：(1)研製適用於低圍壓小混凝土試樣的常規三軸壓縮實驗裝置；(2)搭建基於多套三維DIC系統的並行平台；(3)實現常規三軸受壓下試樣變形的準確測量；(4)通過三維DIC系統之間的坐標轉換關係和三維信息融合得到試樣的全周變形；(5)通過不同三向應力下的全場變形測量，研究混凝土細觀變形機理。預期成果能夠為複雜應力狀態下混凝土細觀破壞機理提供可靠依據。
結題摘要
目前我國新建的一些重大結構，如核反應堆高壓容器、高混凝土壩，都屬於典型的複雜應力狀態。因此，開展三向應力狀態下混凝土力學性能的研究尤為重要。當前，國內外關於混凝土三軸試驗方面的研究主要以破壞時的強度和變形特徵為主，而對其在載入過程中的全場變形測量尚未見諸於文獻。三維DIC方法作為一種非接觸、全場的變形測量手段，得到了越來越廣泛的套用。為研製出基於三維DIC方法的混凝土三軸受壓情況下的全周變形測量實驗裝置，本項目對如下內容開展了研究，並取得了一定成果：(1) 研製了基於多相機三維DIC方法的混凝土試樣全周變形測試系統，該系統利用6台相同型號的相機，來觀察試樣的全周變形，通過硬體觸發模式實現了多相機採集的嚴格同步，並設計了實驗測試了多相機系統的同步效果，實驗結果表明同步效果優於5毫秒；(2) 設計了混凝土常規三軸受壓實驗裝置，利用光學玻璃製成的透明圓柱型密封腔，之前建立好的測量系統可以觀測到試樣表面的全周變形；(3) 研究了混凝土試樣表面的全周變形規律，針對空氣中和水中試樣的壓縮試驗，測試了試樣表面的全周變形，實驗分析表明混凝土壓縮時砂漿處變形較大，但裂紋出現在拉應變最大的地方；(4) 提出一種能有效減小水流對DIC應變計算結果影響的方法，由於水流會對系統變形測量結果產生可觀的影響，因此實驗研究了水流對應變結果的影響，並提出了利用多幅連續圖像應變均值來有效減小應變測量誤差的方法；(5) 提出了用於混凝土應變測量的高精度光學引伸計，由於混凝土實驗中具於大剛體位移、小應變的特點，普通DIC的應變測量精度往往難以滿足測試需求，利用雙45 º反射鏡成像的技術，構成了高精度的光學引伸計，實驗結果表明該引伸計可以得到很高的軸向與橫向應變測量精度。預期成果能夠為複雜應力狀態下混凝土細觀破壞機理提供可靠依據。
