西安交通大学信息机电研究所西安交通大学模具与先进成形技术研究所技术研究特色西安交通大学工业三维摄影测量技术发展路线三维全场变形技术概述面向复杂机械和新型材料运行工况下或现场使用单位简介研究生招生XTDICXTDVCXTRTXTMicroXTDIC 3D控制箱数字散斑全场应变XTDP三维光学测量坐标变换XTDCAL工业近景摄影测量XTSD静态变形XTDA大型飞机风洞大视场高速运动物体动态变形和运动轨迹XTSOXTOMXTOM INSPECTOR三维扫描仪XTFLC板料热成形三维全场应变检测试验机XTSM板料和管材胀形成形试验的三维全场变形检测系统板料成形膜结构双轴双向拉伸试验机双轴四缸电液伺服静态、动态、疲劳试验机双向对称微拉伸试验机(用于光学和电子显微镜)TOMS-汽车模具三维光学快速检测系统专用系统核心技术:复杂工况三维全场动态变形检测技术关键技术产品应用领域系列产品概述三维全尺寸快速检测解决方案:大型复杂工件产品的反求和快速质量检测其他光学体式显微镜测量板料液压胀形试验的三维全场变形检测数据动画演示泡沫铝物体内部变形测量实验板料成形极限FLC快速测定(3D-DIC)飞机风洞模型三维全场应变检测(数字图像相关法)一种基于DIC技术识别焊缝材料参数的新方法高温三维全场应变测量(3000摄氏度以内)高速拉伸变形技术发展路线高速冲击振动模态分析实验---数字散斑应用圆棒试件疲劳实验汽车车桥的静态变形和数字散斑三维全场应变实验木材压缩和弯曲性能试验----全场应变分析型号和配置------XTDIC数字散斑应变测量分析一般测量步骤 XTDIC数字散斑系统计算步骤-----XTDIC数字散斑系统显示和编辑计算结果----XTDIC散斑系统输出功能------XTDIC数字散斑系统大幅面三维全场应变测量视频----XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析系统沙土全场变形实验-相似材料钛合金试件压缩变形三维数字散斑试验拉伸试验三维全场应变测量总体功能--XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析系统主要功能---XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析系统变形分析功能--XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析分析曲线功能---XTDIC三维数字散斑动态应变测量报表功能---XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析系统截线分析---XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析系统等势线分析--XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析XTDIC数字散斑系统与电子引申计比对试验XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析系统三维全场应变测量分析重型卡车车架和车门全方位静态变形和全场应变检测发动机活塞缸体受力三维静态变形实验相似材料模型变形实验-标志点变形和全场变形两种方法复合材料节点试验---基于XTSD的三维静态变形测量大型结构件大变形三维摄影测量相似材料模型实验-光学三维变形测量变形分析应用大尺寸大变形静态测量某汽车覆盖件冲压全场应变检测步骤和流程汽车覆盖件(长到6米)板料冲压全场应变三维检测板料成形极限FLC试验板料剪切实验装置大型汽车模具制件的实际板料成形三维全场应变检测数字图像相关法(散斑应变)在板料力学性能测试中的应用板料成形网格应变测量实验快速使用说明---XTSM板料成形应变测量分析系统评估模式说明-----XTSM板料成形分析计算模式-XTSM板料成形网格应变分析系统三维点云处理---XTSM板料成形网格应变分析系统网格模式---XTSM板料成形网格应变分析系统XTSM板料成形应变测量分析系统板料成形网格变形分析楼房振动变形实验飞机风洞模型静态变形测量飞机结构件运动特性的动态视觉测量系统动态变形和运动轨迹汽车模具快速质量检测和比对分析路面构造三维扫描及三维坐标获取TOMS汽车模具摄影测量系统实现汽车模具实型数字化检测汽车模具三维光学系统应用于汽车覆盖件回弹的计算三维检测应用比对分析和质量检测焊接过程高温三维全场应变实时检测焊接失稳变形光学非接触三维检测的研究三维全场变形应变系统在焊接学科的研究和应用焊接过程三维全场应变检测实验采用XTSD静态变形系统的焊接过程三维变形检测实验采用XTOM面扫描系统进行焊接变形实验焊接变形试验--光学三维动态变形测量大尺寸无缝焊接管道三维测量和变形分析焊接变形和应变分析船用螺旋桨叶片检测大型飞机三维光学快速测量建模关键技术研究大型水轮机叶片、汽轮机叶片、船舶螺旋桨的快速检测手机零部件三维测量测量实例三维光学测量的应用领域逆向设计应用客车逆向设计快速建模案例轿车、客车、卡车、火车等车辆的组装后产品质量检测大型挖掘机铲斗模型的建模和测量测量实例 测量系统软件界面三维扫描测量实例 逆向和检测汽车模具检测案例 大型泡沫和铸件快速检测其他测量案例行业应用复杂工况三维全场动态变形 检测技术三维全场变形技术概述应变(strain)工业摄影测量光束平差(捆绑调整)自标定方法数字图像相关法(Digital Image Correlatiom,DIC)工业数字近景摄影测量与机器视觉的关系机器视觉(Machine Vision)工业数字近景摄影测量Photogrametry国内外DIC相关研究链接国内外三维检测Strain Measurement by Digital Image Correlation数字散斑全场应变分析工业近景摄影测量静态大尺寸大变形动态变形和运动轨迹三维扫描和建模板料成形网格变形分析焊接变形和应变分析比对分析和质量检测点云处理和三角化相机标定其他综述
“老公房”增设电梯、成套改造与抗震加固一体化振动台实验
由于历史原因,存在大量的多层结构“老公房”,住宅标准较低,抗震性较差。随着社会经济的不断发展,迫切需要对这些旧的多层结构房屋进行抗震加固,处于核心地段的房屋还应适应适当的加层改造。这也是一项关系国计民生的重要任务。而且近年来,随着城市老龄化进程的加快,既有多层住宅安装生活电梯成为一种现实的民生需求。在此背景下对多层“老公房”进行一体化设计改造,即在抗震加固的同时又满足了房屋增设电梯与加层的需求。

一、实验目的:

为了验证一体化改造设计理念的可行性进行整体模型的振动台对比试验。试验选取上世纪80年代左右建成的典型砌体结构老公房住宅楼中的一个单元,按照几何缩放比例1比4建造3个整体模型(模型A、模型B和模型C)。其中模型A为原模型,用于对比分析;模型B和C将增设电梯与抗震加固、加层一体化设计。通过对比原模型与一体化改造后的模型在遭受不同水准地震工况下的结构位移、加速度相应、破坏情况以及动力特性,从而深入、直观的了解采用一体化改造设计后结构的抗震性能。

按照真实楼房缩尺比例1:4建造的整体模型,模型高5米,宽4米,如下图所示。
二、现场布置:
在每层顶部的钢结构层布置位移传感器,测量模型在震动条件下模型的位移变形,在模型外侧,布置XTDA三维动态变形测量系统测量模型的位移变形,并与位移传感器的结果进行比对。另外现场还布置了加速度传感器,应变片和声发射传感器。
三、实验过程:

分别取三条地震记录作为振动台台面激励:EL Centro(NS)地震波,Taft地震波,人工地震波SHW2。依次对模型进行单向震动,激振水平分别是7度小震,7度中震,7度大震,7.5度大震,8度大震,5.5度大震,9度大震。实验台震动频率为1~40Hz。XTDA采集频率为100-400Hz,满足实验条件和数据的准确性,位移传感器的采集频率为200Hz。

四、实验结果:

C11工况 Taft波整体XTDA与传感器结果对比图
软件界面图和实验数据
EL Centro波其中一个状态的计算结果(三维动态变形测量数据)
五、实验分析:
1.XTDA准备时间比较传感器要方便很多,实验当天早上组装调试设备即可,不需要传感器一周以上的准备时间,也不需要太多的人力。
2.XTDA实验数据处理速度较快,第一天实验结束,第二天数据即可获得,要比传感器数据处理快2-3天。
3.XTDA实验数据的准确性更高,根据实验负责老师的推算和经验,XTDA的数据更可靠。
4.XTDA实验耗材少,测量标记点单个成本很低,试验结束后也可不许要清理,而传感器的价格很贵,试验后还得费人力进行拆卸和保养。
C11工况 Taft波XTDA与传感器结果对比局部放大图
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