基于预设序列变形图像的DIC和PIV方法可靠性研究OA
图像变形分析技术是水利、地震等领域物理科研试验的一种重要手段,以DIC(Digital Image Correlation)和PIV(Particle Image Velocimetry)方法应用最为广泛.但现有研究缺乏在统一基准下对2种方法性能的系统对比,导致其在岩土复杂变形分析中的适用性选择缺乏依据.故本文构建了旋转、压缩、剪切3种土体典型静态变形及一维平移、平移剪切、动态大变形3类动态序列图像作为预设评价基准,对比分析DIC与PIV的位移分析精度、可识别粒子变形范围及分析稳定性.结果表明:(1)在分析精度与变形范围上,DIC得益于其高阶形函数,在旋转和剪切变形中的误差范围(4%~15%,4%~40%)显著小于PIV(8%~60%,11%~63%),其处理非均匀变形的能力更强;(2)在分析稳定性上,DIC采用的全量计算模式可有效避免误差累积,其动态时程曲线与参考基准线吻合度更高,PIV的增量计算模式则导致结果出现漂移;(3)在应变场反演上,DIC通过形函数直接求解应变,优于PIV的数值微分后处理,其在砂质边坡模型试验中能更精准捕捉到应变局部化现象,数据丢失率较PIV降低4.9%.
蔡克伟;段雪锋;汤兆光;王体强;陶然;王永志
中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点实验室,黑龙江哈尔滨150080 地震灾害防治应急管理部重点实验室,黑龙江哈尔滨150080石家庄铁道大学河北省大型结构健康诊断与控制实验室,河北石家庄050043中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点实验室,黑龙江哈尔滨150080 地震灾害防治应急管理部重点实验室,黑龙江哈尔滨150080中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点实验室,黑龙江哈尔滨150080 地震灾害防治应急管理部重点实验室,黑龙江哈尔滨150080中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点实验室,黑龙江哈尔滨150080 地震灾害防治应急管理部重点实验室,黑龙江哈尔滨150080中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点实验室,黑龙江哈尔滨150080 地震灾害防治应急管理部重点实验室,黑龙江哈尔滨150080
建筑与水利
图像变形分析预设图像参考基准动态时程可靠性评价
《新疆大学学报(自然科学版中英文)》 2026 (1)
P.70-81,12
中国地震局工程力学研究所基本科研业务费专项“北京东六环盾构隧道多灾害智能感知关键技术与示范研究”(2023B08)黑龙江省自然科学基金“动力离心试验场地变形和强度破坏反演分析方法研究”(LH2023E019)。
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