基于PIV 技术的新型土壤收缩轨迹测试装置研制
2021-10-23侯宇宙
中国测试 2021年9期
侯宇宙,陈 伟,陈 捷
(1.河海大学 岩土力学与堤坝工程教育部重点试验室,江苏 南京 210098;2.河海大学岩土工程科学研究所,江苏 南京 210098;3.河海大学道路与铁道工程研究所,江苏 南京 210098)
0 引 言
PIV 技术是基于图像处理识别技术的一种粒子变形测试技术[1],因其具有连续变形测定、高效快捷、无介入测量等优点,近年来被广泛应用于流体力学、试验力学等相关学科[2-3]。21 世纪初,White 等[4]首次将PIV 技术应用于岩土体工程领域,并开发了Geo-PIV 计算程序;同时基于此技术测试了桩体贯入试验中桩周土的位移变化[5]。自此,PIV 技术在岩土体位移测试中得到了诸多学者[6-8]的青睐,并逐渐成为岩土工程相关研究的一个重要发展方向。
基于PIV 技术,张吉禄等[6]研究了透明土中根键桩在抗拔力作用下桩周土体的位移场变化情况;张俊然等[7]通过膨润土室内径向压缩试验,记录了其裂隙开展情况和位移矢量场;黄维等[8]研究了重塑黄土在拉力作用下的拉张裂缝形态。前人的成果多集中在外力作用下土的被动位移研究,对试验装置的研究较为罕见。黄伟等[9]研发了一套基于变形数字图像处理的土体材料拉伸试验装置,其重点在于控制夹具与土样之间的位移,从而提高PIV 技术的测试精度,未涉及温度控制系统。然而,岩土体本身因含水率变化所表现出来的动态位移特征(收缩轨迹),往往可以反映其诸多常规物理力学指标,如粘性土的液、塑、缩限,膨胀土的膨胀等级等。因此,研发一套可控制岩土体失水速率且能连续记录其表面位移轨迹的装置具有实际意义。……
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