隨著(zhù)我國社會(huì )經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，土木建設工程規模也在不斷擴大，建筑的造型、功能以及技術(shù)逐漸多樣化、復雜化、大型化，與之相關(guān)的設備、材料、技術(shù)也不斷更新，對土木工程領(lǐng)域的測量分析難度更是不斷提升。因此，提高該領(lǐng)域測量精度和簡(jiǎn)化測量操作流程是亟待解決的問(wèn)題。

傳統土木工程測試多使用應變片、位移傳感器等方式，實(shí)驗前的準備工作相當繁瑣，也無(wú)法滿(mǎn)足超高層、超大跨度、特大跨度橋梁、大型復雜結構等建筑測量需求。千眼狼PMLAB光學(xué)應變測量系統借助機器視覺(jué)和數字圖像相關(guān)技術(shù)讓科研人員更便捷地觀(guān)察測量混合結構在應力作用下的性能表現，為土木工程領(lǐng)域中的測量實(shí)驗注入新的發(fā)展動(dòng)能。本期應用探析，將給大家分享光學(xué)應變測量系統在土木工程領(lǐng)域中的相關(guān)應用案例。

霍普金森壓桿實(shí)驗廣泛應用于巖石、混凝土、陶瓷材料試驗;塑料、復合材料、泡沫材料、減震材料等材料試驗;高聚物、炸藥、固體推動(dòng)劑材料試驗等。由于其沖擊速度快，采用非接觸式光學(xué)應變測量方法能夠高效、及時(shí)獲取全場(chǎng)應變數據、應力分布，研究材料在沖擊荷載下的應力-應變關(guān)系和破壞機理。

某高校科研團隊為研究圓柱形建筑材料在不同壓力下裂紋起始狀態(tài)以及應變分布情況，進(jìn)行了霍普金森壓桿沖擊實(shí)驗。

實(shí)驗采用兩臺千眼狼超高速攝像機進(jìn)行圖像采集，霍普金森壓桿沖擊速度為15m/s-25m/s，圖像采樣頻率66666fps，獲得了全場(chǎng)應變，并選取斷裂處不同位置應變對比，進(jìn)一步了解圓柱形建筑材料抗壓輕度及耐久性能。實(shí)驗分析結果有助于探索降低材料的脆性，改善其斷裂性能方法。

材料機械性能測試可測定材料的強度指標與塑性指標，對材料力學(xué)性能研究非常關(guān)鍵。某高校科研老師在研究一種新型材料力學(xué)性能時(shí)，采用光學(xué)應變測量系統對材料拉伸時(shí)應變場(chǎng)變化、應力集中區域進(jìn)行可視化觀(guān)測并分析。

實(shí)驗采用兩臺千眼狼高速攝像機拍攝拉伸機拉伸材料片過(guò)程。通過(guò)拉伸試驗測得材料載荷、位移曲線(xiàn)，精確地測量出材料彈性模量、屈服強度等力學(xué)特性，掌握材料抵抗外力拉伸的能力與塑性高低。

橋梁節點(diǎn)是框架傳力中樞，節點(diǎn)抗震性能十分關(guān)鍵。某高校橋梁院系科研團隊對梁柱中節點(diǎn)、邊節點(diǎn)進(jìn)行擬靜力試驗，觀(guān)察橋梁節點(diǎn)在震動(dòng)過(guò)程中的位移和應變分布。

實(shí)驗通過(guò)光學(xué)應變測量系統對節點(diǎn)核心區及1倍梁高范圍內的梁端、1倍柱寬范圍內柱端進(jìn)行變形、應變測量分析，得到位移和應變分布云圖，分析梁柱節點(diǎn)抗震性能。實(shí)驗測量分析結果有助于橋梁主體結構優(yōu)化，為整體結構安全運行提供數據支撐。

土木工程領(lǐng)域模擬振動(dòng)實(shí)驗，是為了建筑材料和結構在破壞機理、抗振性能研究中的一種驗證方法，具有重要的工程意義。某高校科研團隊為分析堤壩振動(dòng)時(shí)受力變形過(guò)程，進(jìn)行了模擬振動(dòng)實(shí)驗。實(shí)驗中使用兩臺高速攝像機同步記錄堤壩振動(dòng)過(guò)程，雙目觀(guān)測實(shí)驗過(guò)程。

科研老師將大壩模型放入振動(dòng)平臺上，預制3處拼接，通過(guò)軟件分析堤壩振動(dòng)頻率以及變形情況，了解振動(dòng)過(guò)程中各處拼接處受力變形狀態(tài)，為地質(zhì)災害防治研究與建筑防震抗震研究提供精準數據。

 隨著(zhù)我國建筑的現代化發(fā)展，土木工程在我國國民經(jīng)濟中的地位日益突出。光學(xué)應變測量技術(shù)可測量分析建筑材料和結構表面的力學(xué)性能，是土木工程領(lǐng)域安全評估、性能研究的重要科研工具。千眼狼PMLAB光學(xué)應變測量系統在視覺(jué)測量領(lǐng)域高質(zhì)量論文發(fā)表量穩居全國第一，助力我國土木工程領(lǐng)域的科研創(chuàng )新與技術(shù)應用。