基于图像测量的应力监测方法

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无损检测应力的方法

无损检测应力的方法主要包括以下几种：
X射线衍射法：基于布拉格方程测量由应力引起的晶格畸变，再根据弹性力学原理求得被测点的应力。

这种方法空间分辨率较高，适用于构件表面5~20um 内残余应力的检测，但检测时需对表面抛光处理并化学清洗至裸露出晶体，检测结果容易受表面粗糙度和曲率等影响。

中子衍射法：与X射线衍射法检测原理相同，但中子具有更强的穿透能力，最深可达300mm，使得中子衍射法可检测构件内部不同深度的残余应力。

然而，该方法目前主要用于实验室研究，未见用于铁磁承载构件工作应力检测。

超声法：利用超声波速度、频谱、相位和能量等参数随应力的变化关系来检测应力。

这种方法穿透性好，测量灵敏度高，但对应力集中程度的判断可能不准确，且波长和波速的大小会直接影响测量的精度。

电阻应变计测量法：通过测量被测物电阻大小的变化，根据等量关系进行换算从而求出应力。

这种方法数字化测量应用广泛，频率、精度、灵敏度方面都有明显优势，但在动态的检测中，由于很难进行信号监测，因此精度很容易受外部条件的影响。

以上方法的选择取决于具体的检测需求和条件，选择最适合的方法可以获得最准确的结果。

应力监测方案

应力监测方案随着科技的不断发展和工业的快速推进，应力监测成为一个重要的课题。

应力监测可以帮助我们及早发现和解决潜在的问题，提高工作效率和安全性。

本文将介绍一种先进的应力监测方案，包括其原理、应用领域和未来发展。

一、方案原理这种应力监测方案基于传感器技术和数据分析方法。

传感器被安装在需要监测的物体表面上，通过测量物体表面的微小位移或形变来获取应力信息。

传感器可以采用压电传感器、光纤传感器等不同类型，根据具体的应用场景选择合适的传感器。

通过传感器采集到的数据可以传输到计算机或云服务器进行处理和分析。

二、应用领域这种应力监测方案可以广泛应用于许多领域。

首先是工程领域，比如建筑结构、桥梁、隧道等的应力监测。

通过实时监测应力状况，可以预防结构损坏和事故的发生。

其次是机械制造领域，比如航空航天、汽车等行业。

在飞机和汽车的设计和制造过程中，应力监测可以帮助提高产品质量和寿命。

此外，这种方案还可以应用于医疗领域，比如监测人体关节或骨骼的应力情况，有助于提早发现和治疗问题。

三、方案优势相比传统的应力监测方法，这种方案有许多优势。

首先是实时性。

传感器采集到的数据可以实时传输到计算机或云服务器进行处理和分析，可以快速反馈应力情况并及时采取相应的措施。

其次是精度和准确性。

通过先进的传感器技术和数据分析方法，可以获得更准确和精细的应力信息。

此外，这种方案还可以实现远程监测，无需人工干预，可以大大降低成本和提高效率。

四、未来发展随着科技的不断进步，应力监测方案还有许多潜在的发展方向。

首先是传感器技术的改进。

随着材料科学和纳米技术的发展，新型传感器的研发将进一步提高应力监测的精度和灵敏度。

其次是数据处理和分析方法的改进。

随着人工智能和大数据技术的发展，将可以更好地处理和分析大量的应力数据，从而提供更准确和有用的信息。

总之，应力监测方案是一个重要的技术工具，可以帮助我们预防和解决潜在的问题。

这种方案的应用领域广泛，包括工程、制造和医疗等领域。

如何检测桥梁的应力

如何检测桥梁的应力1. 引言在桥梁的设计和维护过程中，了解桥梁的应力情况非常重要。

检测桥梁的应力可以帮助工程师和维护人员及时发现并解决潜在的问题，从而确保桥梁的结构安全性和可靠性。

本文将介绍几种常见的桥梁应力检测方法。

2. 应力传感器应力传感器是一种常用的桥梁应力检测方法。

它可以通过测量桥梁结构产生的应变量来推测桥梁的应力情况。

应力传感器通常使用电阻应变片或光纤传感器等技术来实现测量。

这些传感器通常安装在桥梁的关键部位，如主梁、悬臂梁和支座等位置，以确保能够准确地测量桥梁的应力。

3. 声学方法声学方法是另一种检测桥梁应力的有效手段。

它利用声波传播的特性来测量桥梁内部的应力情况。

声学方法通常使用超声波或应力波来检测桥梁的应力。

这些方法不需要直接接触桥梁结构，因此可以减少对桥梁的影响并提高检测的准确性。

声学方法还可以实时监测桥梁的应力变化，帮助及时发现潜在的问题。

4. 震动测试震动测试是一种通过施加外部力来检测桥梁的应力的方法。

这种方法通常使用振动台或冲击锤等设备，在桥梁上施加震动力，并通过测量桥梁的振动响应来推断桥梁的应力情况。

震动测试通常需要专业的仪器设备和技术人员来进行操作和分析，但可以提供较准确的桥梁应力信息。

5. 图像识别图像识别技术可以通过处理桥梁的图像或视频来检测桥梁的应力。

这种方法通过分析桥梁表面的纹理和形变信息来推测桥梁的应力情况。

图像识别技术通常需要使用计算机视觉和机器学习算法来实现桥梁应力的准确测量。

尽管该方法对设备和算法的要求较高，但可以提供非接触式的桥梁应力检测方案。

6. 结论桥梁的应力检测是确保桥梁结构安全和可靠的重要步骤。

本文介绍了几种常见的桥梁应力检测方法，包括应力传感器、声学方法、震动测试和图像识别。

每种方法都有其适用的场景和优缺点，工程师和维护人员应根据具体情况选择合适的方法来进行桥梁应力检测。

通过及时发现和解决桥梁应力问题，可以保障桥梁的结构安全性和可持续性运营。

应力监测方案

应力监测方案1. 引言应力监测是工程领域中一个关键的任务，对于确保构件和结构的安全运行非常重要。

通过实时监测应力的变化，可以及时采取措施来避免潜在的损坏和故障。

本文将介绍一种常用的应力监测方案，包括传感器的选择、数据采集和处理、以及监测结果的分析和应用。

2. 传感器选择选择合适的传感器是应力监测方案的关键一步。

传感器的选择应根据监测需求和监测对象的特性进行。

常用的应力传感器有应变计、压力传感器和振动传感器。

2.1 应变计应变计是一种常用的应力传感器，可用于测量表面应变。

根据测量原理的不同，应变计可以分为电阻式应变计和光纤应变计两种类型。

电阻式应变计通过测量电阻值的变化来得到应变信息，而光纤应变计则利用光纤的光学特性来测量应变。

2.2 压力传感器压力传感器能够直接测量物体表面的压力。

根据测量原理的不同，压力传感器可分为压阻式传感器和压电式传感器。

压阻式传感器通过测量电阻值的变化来得到压力信息，而压电式传感器则利用压电材料的性质来转换压力为电信号。

2.3 振动传感器振动传感器可用于监测结构的振动情况，从而间接得到应力信息。

振动传感器可以分为加速度传感器和速度传感器两种类型。

加速度传感器通过测量加速度的变化来得到振动信息，而速度传感器则测量物体在单位时间内的位移变化。

3. 数据采集和处理采集和处理传感器数据是应力监测方案中的核心步骤。

为了确保数据的准确性和实时性，需要采用合适的数据采集设备和软件。

3.1 数据采集设备数据采集设备是用于将传感器采集到的模拟信号转换为数字信号的装置。

常见的数据采集设备包括数据采集卡和数据采集模块。

数据采集卡通常需要插入到计算机的PCI插槽中，而数据采集模块则是一种独立的设备，可通过USB接口与计算机连接。

3.2 数据处理软件数据处理软件是用于接收和处理采集到的数据的工具。

常见的数据处理软件包括LabVIEW、MATLAB等。

这些软件提供了强大的数据处理和分析功能，可以对采集到的数据进行滤波、时域分析和频域分析等操作。

基于图像处理的牛顿环应力测量方法

顿环的间隙像素值为０，Ｉ『ｌ『环的像素值为１，对罔像进行检测，就可以检测到像素值为ｌ域；每检测｝｝Ｊ像
素值为ｌ的点时记录此点的位置．并以它到阋心的
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的牛顿环变形应力测量方法，进一步扩爬了牛顿环的
心 Ⅲ 领域
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【】ｌ１ｉ『『场ｊ何很多图像采集装置，如机器视觉仪
、
¨描仪、数码相机等．不但造价离且结构复杂，无法
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锐化图像，
像模式识０牛顿环检测方法，使川小波分忻进行涉像增强，牛顿环计锌：机测量系统的研制 “ ’，基于ＬａｂＶＩＥＷ的牛顿环实验动态仿真，基

基于图像处理的光弹应力测量实验

关键词光弹法；图像处理；等差线；等倾线
ＰＨＯＴｏ－ＥＬＡＳＴＩＣＳＴＲＥＳＳＤＩＳＴＲＩＢＵＴＩｏＮＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴＥＸＰＥＲＩＭＥＮＴＢＡＳＥＤｏＮＩＭＡＧＥＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ
ＨＯＵＪｕｎｙｕＦＡＮＧＺｉｌｉｎＴＡＮＧＦａｎｇ２
物理与工程Ｖｏ１．２８Ｎｏ．４２０１８
基于图像处理的光弹应力测量实验
侯军渝方子林唐芳。（北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院，。物理科学与核能工程学院，北京１００１９１）
摘要利用光弹法获取非晶体各向同性圆片对径受压时的偏振干涉图，通过Ｍａｔｌａｂ对手机采集的等差线图像进行滤波，借助ＰＳ对ＣＣＤ记录的等倾线图像进行边缘锐化等算法处理。最后再使用Ｍａｔｌａｂ完成后续数据提取，进行插值拟合，定量计算了规则薄圆片在不同对径压力下的内应力分布，并与弹性力学解的理论值进行对比。结果表明，该方法通过利用实验室普及的软硬件，得到的材料内应力分布能够准确反映各向同性对径受压圆盘内部应力变化规律，且对径压力越大，与理论值的偏差越小。提及的等差线、等倾线图像处理方法同样适用于其他形状的样品。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
收穰日期：２０１７－０８—１８；修回日期：２０１８－０２—２２作者简介：侯军渝，男，北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院２０１５级本科生，ｈｏｕｊｕｎｙｕ＠ｂｕａａ．ｅｄｕ．ｃｎ。引文格式：侯军渝，方子林，唐芳．基于图像处理的光弹应力测量实验［Ｊ］．物理与工程，２０１８，２８（４）１１９～１２４，１２９

基于摄影测量的钢结构应力检测方法

1.1 摄影测的数学模型
引用格式刘立成 , 赵章焰 , 鲁恩顺 , 等 . 基于摄影测量的钢结构应力检测方法 [J]. 起重运输机械，2019（2）：91-95.
2019 年第 2 期 /
91
测试试验 TESTING EXPERIMENT
摄影测量的过程实际上是摄影过程的逆解算，通过二维平面图像还原被摄物体的立体形状。为了实现重构三维立体影像的过程，根据双像立体视觉原理，一般至少需要两幅不同角度拍摄的相片才能实现摄影轴线的空间交会，其原理如图 1 所示 [8]。摄影测量联系二维像点和三维空间点（物点）的坐标系主要包括像平面坐标系、像空间坐标系和物方坐标系等，其位置关系如图 2 所示，摄影测量的实质是完成像平面坐标系中像点的坐标到物方坐标系的映射 [9]。
TESTING EXPERIMENT 测试试验
基于摄影测量的钢结构应力检测方法
刘立成赵章焰鲁恩顺王琦武汉理工大学物流工程学院武汉 430063
摘要：针对钢结构在使用阶段安全检测的应用需求，提出摄影测量技术与有限元技术相结合的应力检测方法，从而实现对钢结构应力状态的监测。文中通过建立摄影测量的数学模型以及对有限元理论进行分析，确定了适用于钢结构应力检测的具体实施方法，最后，将基于摄影测量的钢结构应力检测值与理论值进行对比，结果证明，该方法在钢结构应力检测方面具有良好的应用价值。
针对钢结构常规应力检测方法不足以及有限元技术
在使用阶段的局限性，本文提出了摄影测量与有限技术相结合的钢结构应力检测方法，利用摄影测量获取结构加载后的变形量，将测量的变形结果施加到有限元模型中进行求解，从而得到结构的应力值。
1 变形量的测量
钢结构的外形尺寸较大，很难采用接触测量的方法去测量。目前，比较方便的测量方法主要有全站仪测量、激光测量以及摄影测量等。 [4-6] 其中，全站仪和激光测量的设备价格昂贵，在使用过程中对现场操作人员的要求较高，测量时间较长，不利于现场正常作业。摄影测量对无法接近、难以到达的物体能快速进行拍照，测量值的解算可利用程序在室内进行处理，缩短了现场测量的时间，降低了对测量人员的要求，摄影测量也能永久保留结构变形的瞬间形态，以供重复测量和研究使用 [7]。

一种基于图像识别的残余应力检测方法与装置[发明专利]

专利名称：一种基于图像识别的残余应力检测方法与装置专利类型：发明专利
发明人：吴琼,薛念普,高瀚君,张以都,宋肖珺,李燕
申请号：CN202010586313.5
申请日：20200624
公开号：CN111721458A
公开日：
20200929
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提出一种基于图像识别的残余应力检测方法，设计了一种利用图像识别技术的残余应力检测装置，该方法和装置可以实现对不同材料进行不同深度、不同位置的残余应力检测。

基于图像识别的残余应力检测方法是，通过钻头打孔释放测量点处的残余应力，引起孔周围材料的变形，使得粘贴于材料表面的反光片亮度发生改变，照射灯光增强亮度改变效果，将拍摄照片进行灰度处理，利用图像识别技术辨识图像变化情况，获得材料的变形值，实现对试件测量点处残余应力的检测。

该残余应力检测装置，具体包括装夹系统，钻孔及控制系统，图像采集系统和数据处理系统，装置可以实现一次试件装夹条件下进行多点的残余应力检测。

与现有技术相比，本发明显著优点有：1)可以进行多种材料的残余应力检测；2)可以实现试件的一次装夹多点残余应力检测，减少了外加载荷的影响；3)残余应力检测效率得到提高。

申请人：北京航空航天大学,北京航天新风机械设备有限责任公司
地址：100191 北京市海淀区学院路37号
国籍：CN
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实现应力实时监测。
关键词：应力监测；图像测量；有限元法
中图分类号：ＴＨ１２３．４文献标识码：Ａ文章编号：１００１ — ０７８５（２０１５）０５— ００９１ — ０４
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎｅｗｍｅｔｈｏｄｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｂａｓｅｄｏｎｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｏｍｐｕｔｅｒｉｍａｇｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｎｄｉｆｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｃａｌ－ｃｕｌａｔｉｏｎ，ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｇｅｔｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｄａｔａｏｆｍｅａｓｕｉｒｎｇｐｏｉｎｔｓｏｎｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｂｙｃａｍｅｒａｓｈｏｏｔｉｎｇ，ｗｈｉｃｈａｒｅｉｎｐｕｔｉｎｔｏｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｉｎｆｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌａｓｔｈｅｉｆｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｉｎｉｔｉａｌｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｏｏｂｔａｉｎｔｈｅｏｖｅｒｌｌａｓｔｒｅｓｓｎｅｐｈｏ — ｇｒａｍａｎｄｒｅａｌｉｚｅｒｅａｌ — ｔｉｍｅｓｔｒｅｓｓｍｏｎｉｔｏｉｒｎｇ．
ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＭａｎａｇｅｍｅｎｔ，２０１０，１３６（９）：
１２０８，１２０９．
３）为臂架的结构设计提供一项新的参考
指标。
参考文献
［４］郭书祥，吕震宙．基于区间分析的结构非概率可靠性模型［Ｊ］．计算力学学报，２００１，１８（１）：５８，５９．［５］乔心州，仇原鹰．结构安全系数和非概率可靠性度量研究［Ｊ］．西安电子科技大学学报，２００９，３６（５）：
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｓｔｒｅｓｓｍｏｎｉｔｏｉｎｒｇ；ｉｍａｇｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ；ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ
０引言
金属结构的安全性与可靠性直接关系到人类
以及应用于板材应力应变监测的图像测量技术。上述方法或只能监测结构表面若干点的应力，标对参数的变化更为敏感。
的载荷作用产生的应力分布是一致的；２）仅需要
测量结点力不０的结点位移即能够真实地反映结
基于图像测量的应力监测方法
何山齐凯广州特种机电设备检测研究院广州５１０１００
摘要：尝试建立一种新的方法，基于计算机图像测量与有限元（ＦＥＭ）计算结合，通过摄像获取结构上
测量点ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ位移数据，作为有限元初位移条件输入至对应的有限元模型中，经过计算得到结构的整体应力云图，
强，具有一定的工程应用价值。
有效地评估结构的安全性，在结构发生失效前发
出警告。应力监测技术的发展Ｅｔ新月异，目前得
１新型应力监测方法的理论研究
有限元法是一种求解连续力学问题的高精度算法，在工程结构设计中应用十分广泛。这里对
的生命安全，对金属结构进行实时应力监钡０，能
或需要将传感器嵌入结构材料中，或适用范围狭窄。本文通过将有限元算法与图像测量结合，建立一种新型的应力监测方法，该方法综合性能较
其进行理论研究的目的是要论证２个方面的内容：１）通过测量结点位移获取的结构应力分布与相应
到广泛应用的有基于电阻应变片电阻测量法的应力在线监测方法、基于光纤光栅传感技术的应力在线监测方法、超声应力检测技术、基于振弦传感器的应力监测技术、ｘ射线无损应力测试技术，
９１６，９１７．
［１］吴岳，何永勇．基于ＡＮＳＹＳ的掘进装备典型结构可靠性分析［Ｊ］．机械设计与制造，２０１０（９）：４９— ５１．［２］安光伟，蔡荫林．随机结构系统可靠性分析与优化［Ｍ］．哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，２００７．［３］ＭｏｈａｍｅｄＡｂｄｅｌｇａｗａｄ，ＡｍｉｎａｈＲｏｂｉｎｓｏｎＦａｙｅｋ．Ｒｉｓｋ