基于DIC的钢筋受压变形测量方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115184141A(43)申请公布日2022.10.14(21)申请号202210783180.X(22)申请日2022.06.27(71)申请人武汉理工大学地址430070湖北省武汉市洪山区珞狮路122号(72)发明人李娜谢浩刘康(74)专利代理机构武汉开元知识产权代理有限公司42104专利代理师胡镇西王月玲(51)Int.Cl.G01N3/06(2006.01)G01N3/08(2006.01)G01N3/04(2006.01)权利要求书3页说明书6页附图5页(54)发明名称基于DIC的钢筋受压变形测量方法(57)摘要本发明提出了一种基于DIC的钢筋受压变形测量方法，它包括如下步骤：在受压钢筋外周面涂刷白色油漆，喷涂若干个黑色油漆；安装端部夹具；安装受压钢筋；安装试验装置；获得像距比；采集受压钢筋在不同时间点的压曲图片，采集活动横梁在不同时间点的竖向位移、及受到的竖向荷载；确定位移区域，计算位移区域内所有黑色油漆识别点的相对位置；获取最大挠度点的实际横向位移；计算出受压钢筋在不同时间点的最大侧向挠度；绘制出竖向荷载‑最大侧向挠度曲线、竖向位移‑最大侧向挠度曲线。本发明通过DIC技术实时记录钢筋的最大侧向挠度随压曲时间点、竖向荷载、竖向位移的变化，将钢筋的最大侧向挠度与钢筋压曲的力学性能相结合。CN115184141ACN115184141A权利要求书1/3页1.一种基于DIC的钢筋受压变形测量方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1)，在受压钢筋(2)外周面涂刷白色油漆，待油漆干涸后，在受压钢筋(2)中部位置靠近CCD相机(4)侧喷涂若干个黑色油漆识别点后备用；步骤2)，将位于同一条垂线上、且对称布置的端部夹具(3)中的外模膜具(3‑1)通过第二锚固螺栓(3‑7)分别安装在电子万能试验机(1)中的活动横梁(1‑3)下表面和固定底梁(1‑4)上表面，将两个内嵌体(3‑3)分别插入活动横梁(1‑3)下表面的外模膜具(3‑1)内和固定底梁(1‑4)上表面的外模膜具(3‑1)内；步骤3)，将备用的受压钢筋(2)底端插入固定底梁(1‑4)上的内嵌体(3‑3)内，从受压钢筋(2)上端头套入印有360°量角器纸张(8)，使量角器纸张(8)水平铺设在固定底梁(1‑4)上的端部夹具(3)上表面；步骤4)，开启电子万能试验机(1)伺服电机，驱动活动横梁(1‑3)下降，当活动横梁(1‑3)下表面安装的端部夹具(3)底端面下降到受压钢筋(2)顶端时，将测试数据采集系统(7)中的竖向荷载和竖向位移清零，然后快速降低活动横梁(1‑3)，使受压钢筋(2)上端部完全抵至贯穿孔(3‑31)顶部，再缓慢降低活动横梁(1‑3)，待竖向荷载示数上升至临界荷载时，将活动横梁(1‑3)缓慢上升直至竖向荷载降低为零；采用第一锚固螺栓(3‑5)将受压钢筋(2)底端、顶端分别固定在固定底梁(1‑4)上的内嵌体(3‑3)内、活动横梁(1‑3)下的内嵌体(3‑3)内，并使第一锚固螺栓(3‑5)紧贴受压钢筋(2)外壁；步骤5)，在受压钢筋(2)正前方设置用于采集受压钢筋(2)压曲过程中的图像的CCD相机(4)，将CCD相机(4)连接DIC控制中心(5)，打开DIC控制中心(5)，找寻IP地址并连入CCD相机(4)，打开CCD相机(4)摄像头，调整CCD相机(4)摄像头，使安装好的受压钢筋(2)中点位置与CCD相机(4)摄像头之间的连线垂直于承重立柱(1‑2)和活动横梁(1‑3)组成的平面；在受压钢筋(2)与CCD相机(4)之间的左右两侧位置处安装投光灯(6)；步骤6)，在黑色油漆识别点的附近，标记出分布在同一条垂线上的两个标记点(2‑1)，测量出两个标记点(2‑1)之间的实际距离；调整CCD相机(4)焦距使图像清晰，采集此刻图片，确定图片上的两个标记点(2‑1)之间的图片距离；将实际距离除以图片距离，得到像距比；步骤7)，设置CCD相机(4)的采集模式，同时开启DIC控制中心(5)和电子万能试验机(1)伺服电机，对受压钢筋(2)进行图像采集的同时，加载竖向荷载，加载过程中，通过DIC控制中心(5)采集受压钢筋(2)在不同时间点的压曲图片，通过测试数据采集系统(7)采集活动横梁(1‑3)在不同时间点的竖向位移、及受到的竖向荷载，且DIC控制中心(5)的采集周期C1为测试数据采集系统(7)的采集周期C2的整倍数；测试数据采集系统(7)将竖向荷载和竖向位移数据导入电脑(9)，通过电脑(9)自动生成竖向荷载‑竖向位移曲线；步骤8)，加载完成后，DIC控制中心(5)保存CCD相机(4)采集的所有图片，框选未加载竖向荷载时的钢筋图片，确定位移区域，计算位移区域内所有黑色油漆识别点的相对位置；步骤9)，DIC控制中心(5)根据像