上海三维全场非接触式变形测量

振弦式应变测量传感器的研究起源于20世纪30年代，其工作原理如下：钢弦在一定的张力作用下具有固定的自振频率，当张力发生变化时其自振频率也会随之发生改变。当结构产生应变时，安装在其上的振弦式传感器内的钢弦张力发生变化，导致其自振频率发生变化。通过测试钢弦振动频率的变化值，能够计算得出测点的应力变化值。振弦式应变测量传感器的优点是具有较强的抗干扰能力，在进行远距离输送时信号失真非常小，测量值不受导线电阻变化以及温度变化的影响，传感器结构相对简单、制作与安装过程比较方便。应变测量基于光学原理，具有效率高、无破坏性、工作距离大等特点。上海三维全场非接触式变形测量

变形监测主要指的是物体的使用过程中由于应力等因素影响造成的形态变化，对于公路而言更易由于荷载或是本身修建因素造成沉降变形等现象。实际上，变形监测也包含了建筑物，例如水库、大桥等，对于物体的沉降、变形、位移方面的测量效果较好。在公路变形监测中，基本监测技术会运用到水准测量方式，了解公路是否存在沉降情况。由于新疆地区本身土壤状态影响，公路在使用一段时间后可能由于车辆荷载力造成一定程度的沉陷，若没有及时发现可能造成公路路面受损引发交通事故危险。上海三维全场非接触式变形测量传统的位移和应变测量方法往往采用引伸计与应变片等接触式方法进行。

电阻应变测量(电测法)是实验应力分析中使用比较广和适应性比较强的方法之一。该方法是利用电阻应变计(简称应变片或电阻片)作为敏感元件，用应变仪作为测量仪器，通过测量可以得出受力构件上的应力、应变的一种实验方法。测量时，将应变计牢固地贴在构件上，构件变形连同应变计一起变形，应变计的变形产生了电阻的变化，通过测量电桥使这微小的电阻变化转换成电压或电流的变比，经过信号放大，将其变换成构件的应变值而显示出来，完成上述转换工作的仪器叫应变仪。

可以采用相似材料结构模型实验的手段，以钢筋混凝土框架结构为研究对象，通过数字散斑的光学非接触应变测量方式，获取强烈地震作用下模型表面的三维全场位移及应变数据。应变计作为应变测量的工具，存在着贴片过程繁琐，测量精度严重依赖其贴片质量，对环境温度敏感等问题。此外，应变计无法进行全场测量，难以捕捉到关键位置的变形出现的初始位置，当框架结构发生较大范围的变形或断裂，应变计在试件出现断裂时容易损坏，影响测试数据的质量。三维应变测量技术采用可移动式非接触测量头，可方便地整合应用到静态、动态、高速和高温等测量环境中。

随着矿井开采逐渐向深部发展，原岩应力与构造应力不断升高，对于围岩力学性质和地应力分布异常、岩巷的支护设计研究至关重要。研究团队借助XTDIC三维全场应变测量系统，采用相似材料模拟方法，模拟原始应力状态下不同开挖过程和支护作用影响的深部围岩变形破坏特征，对模型表面应变、位移进行实时监测，研究深部岩巷围岩变形破坏过程，分析不同支护设计和开挖速度影响的围岩变形破坏规律，为探索深部岩巷岩爆的发生和破坏规律提供指导依据。应变测量十分复杂，多种因素会影响测量效果。北京扫描电镜非接触式测量

光学非接触式测量是在汽车研发中的应用。上海三维全场非接触式变形测量

随着我国社会经济和科学技术的快速发展，土木建设工程规模也在不断扩大，建筑的造型、功能以及技术逐渐多样化、复杂化、大型化，与之相关的设备、材料、技术也不断更新，对土木工程领域的测量分析难度更是不断提升。因此，提高该领域测量精度和简化测量操作流程是及待解决的问题。传统土木工程测试多使用应变片、位移传感器等方式，实验前的准备工作相当繁琐，也无法满足超高层、超大跨度、特大跨度桥梁、大型复杂结构等建筑测量需求。光学应变测量系统借助机器视觉和数字图像相关技术让科研人员更便捷地观察测量混合结构在应力作用下的性能表现，为土木工程领域中的测量实验注入新的发展动能。上海三维全场非接触式变形测量

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