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专利号: 2014104685811
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于二维数字图像相关法的颗粒物质应变测试装置,包括加载装置(1)、被测装置、驱动装置、采集装置和工作台(13),其特征在于:所述加载装置(1)通过加力块(3)对被测装置中的颗粒样品(2)进行单轴压缩试验,颗粒样品(2)依次排布在一种容积可变的装夹盒(4)中;

所述装夹盒(4)由主板(41)和侧板(42)两部分组成,所述主板(41)底面和正面开有M10的螺纹孔,所述侧板(42)底面和正面开有直径D=11的通槽,所述主板(41)的螺纹孔和侧板的通槽通过螺栓连接,并实现容积无极调节;所述螺栓(43)预紧,实现侧板(42)固定;

所述螺栓(43)旋松,实现侧板(42)无极调节,从而可通过改变容积来设计不同排布的颗粒样品实验;

所述驱动装置包括手柄(11),滚珠丝杆(9),丝杆螺母,Y向导轨(10),平台(8)和螺旋升降装置(5);滚珠丝杆(9)通过轴承座支撑在工作台(13)上,所述平台(8)中央与丝杆螺母固连,所述平台的四角与所述Y向导轨(10)通过滑块连接,所述Y向导轨(10)采用H型对称布置,保证Y向运动平稳,以保证颗粒样品(2)与采集装置中的CCD摄像机(6)的工作距离合理稳定;所述螺旋升降装置(5)通过螺栓固定在平台(8)上,由螺旋套筒(51)和螺柱(52)组成,为了获得精确的相关分析结果,可通过微调螺柱(52)调节成像镜面,使其平行于颗粒样品(2)表面;

所述采集装置包括CCD摄像机(6),成像镜头,光源(7)和计算机(12);所述CCD摄像机(6)固定在螺柱上,所述成像镜头安装在CCD摄像机(6)上,并通过数据线与计算机(12)相连,所述光源(7)可通过支座固定在工作台(13)上。

2.根据权利要求1所述的一种基于二维数字图像相关法的颗粒物质应变测试装置,其特征在于:所述使用该测试装置的检验方法包括如下步骤:

1)颗粒样品(2)由一种黑色橡胶材料制备而成,并做清洁处理,然后喷哑光白漆,控制喷漆大小形成均匀表面散斑图;再先后将颗粒样品(2)以6个和4个两种配位级数排布于容积无极调节的装夹盒(4)中;由于装夹盒(4)可无极调节,因而颗粒样品(2)可以以任意的排布方式获得上述所没有列举出的其它配位数;

2)通过手柄(11)调节确定合理的颗粒样品(2)与CCD摄像机(6)的工作距离,同时微调螺旋升降装置(5),以保证成像镜头与颗粒样品(2)表面平行;

3)打开图像采集系统,并将光源(7)调整到合适的角度亮度,设置图像采集参数,保存路径,准备开始压缩试验和图像采集;

4)再次检查仪器和系统,确保各方面正常工作,开启加载系统(1),通过加力块(3)对颗粒样品(2)进行单轴压缩试验,同时进行CCD摄像机(6)的图像采集,采集的样品图像会自动存储在之前建立的文件夹中;

5)最后通过数字图像相关法处理分析采集到的图像,得到颗粒物质在单轴压缩过程中的位移场与应变场。