基于增强现实的混凝土坍落扩展度测量

坍落扩展度是评价自密实混凝土工作性能的重要指标。该文提出了一种基于增强现实技术和智能手机平台的混凝土坍落扩展度测量方法。首先在扩展后的混凝土旁放置预定义标识;然后用手机的摄像头拍摄自密实混凝土的图像;接下来用图像处理技术求解手机与标识所在平面的相对位置;最后由用户在手机屏幕上指定需要测量线段的始末位置,进而计算出线段的实际距离。通过一系列坍落扩展度试验对该文方法进行了验证。试验结果表明:该文方法可以准确测量两点间的距离,测量结果与传统结果一致,适用于SCC坍落扩展度测量,是一种简便、实用的测量工具。     

掺入豆石的灌浆料在加固工程中的应用

以豆石含量为变化参数，设计了5种灌浆料的配合比，通过试验方法，研究了灌浆料的施工性能（包括坍落扩展度（SF）、T500流动时间和L型仪试验）和抗压强度。试验结果表明，豆石含量增加，灌浆料T500流动时间变短；而坍落度和扩展度（SF）变大；抗压强度降低。工程实例说明，掺入合适豆石的灌浆料能够满足工程应用的要求。     

砂浆流变特性及其膜厚对自密实混凝土性能的影响

将新拌自密实混凝土(self-compacting concrete,SCC)视作砂浆和粗骨料两相悬浮体系,研究砂浆流变特性以及砂浆膜厚(粗骨料的理论计算裹浆厚度)对SCC性能的影响.设计不同强度等级的SCC配合质量比,采用旋转流变仪优化SCC砂浆中粉煤灰质量分数和砂的体积分数,通过改变SCC中粗骨料体积分数设计不同砂浆膜厚混凝土配合质量比,测试不同砂浆膜厚下新拌混凝土筛出砂浆(新拌自密实混凝土通过5 mm标准筛后自由流出的砂浆)的流变特性、工作性以及其硬化混凝土的抗压强度.结果表明,基于SCC砂浆流变参数进行砂浆组分优化得到的粉煤灰取代质量分数范围为25%～35%,砂的体积分数范围为0.40～0.42;当砂浆膜厚大于2.1 mm后,新拌混凝土的工作性满足SCC要求,筛出砂浆流变参数和硬化混凝土抗压强度趋于稳定,新拌混凝土坍落扩展度与其砂浆屈服剪切应力和密度相关,并给出了预测公式.     

基于边缘扩展相位相关的图像拼接算法

针对图像拼接算法中计算量大的问题,提出了一种基于边缘扩展相位相关的图像拼接算法。该算法采用迭代阈值分割法对图像进行边缘检测,并对检测出的边缘进行扩展相位相关计算,得出图像间的平移、旋转和尺度变化。利用这些参数拼接图像,用渐进渐出的方法实现拼接图像的融合。实验证明,该算法能够简化计算,并有效地实现图像的拼接。     

玄武岩纤维自密实混凝土流变性能研究

文章利用Bingham模型和自密实混凝土坍落拓展度之间的关系,研究了不同体积掺量和不同长径比短切玄武岩纤维对C45自密实混凝土流变性能的影响,计算得到不同条件下纤维自密实混凝土的屈服应力和塑性黏度。结果表明,Bingham模型可以作为判别玄武岩纤维自密实混凝土流变性能的重要依据。     

自流可控灌浆技术的开发与应用

裂隙发育的复杂地质条件灌浆是在灌浆施工中经常遇到的难题之一,该文旨在开发一种适用于此类灌浆需求的自流可控灌浆技术。首先通过实验考察自流可控砂浆的性能,结果表明自流可控砂浆可独立调节其坍落扩展度和V型漏斗通过时间,且稳定性好。然后基于自流可控砂浆的特点,提出自流可控灌浆技术的工艺流程,通过调节自流可控砂浆的坍落扩展度和V型漏斗通过时间以适应不同裂隙宽度(毫米级以上宽度)和扩散距离的要求。最后,通过工程应用验证该技术的可行性。结果表明:自流可控灌浆技术能有效填充毫米级以上宽度的贯通裂隙,适用于将裂隙发育的复杂地质条件转变为常规地质条件。通过自流可控灌浆技术灌注关门孔形成相对封闭灌浆区域,结合水泥灌浆可以满足发育裂隙的复杂地质条件灌浆需求。     

基于图像处理的物体质量与软硬度的测量

物体的质量及软硬度的识别一般采用物理的方法来测量,操作复杂并且需要特定的工具,而对于物体内部则无法直接测量。随着机器人和计算机视觉技术的发展,利用图像处理的手段识别和分析物体的物理特性的研究成为可能。针对基于网格状的形变进行图像处理分析识别物体软硬度:在空间领域,采用薄板样条(TPS)算法对形变的最小弯曲能量值进行计算,对物体的柔软度进行量化分析;在频谱领域,采用傅里叶变换(FFT)算法计算出变形前后特征区域的频谱的变化值,寻找其与柔软度的关系曲线;将空间、频谱领域的实验结果整合分析,确定物体硬度的图像测定参数。物体所受作用力越大,产生的弯曲能量值越大,频谱扩散的效果越明显。针对一些柔软度较好的常见物体图像的实验效果进行对比分析,发现拉伸带的实验效果较好。对其施加不同大小的作用力,形变效果显著,且结果呈线性分布,符合理论预期。进而使用该测量方法对一组医学肝脏图像进行了分析,计量不同患者肝脏的柔软度,以帮助医生及时准确地诊断出肝纤维化程度,达到预防肝硬变及癌变的目的。     

基于端面图像与CAD软件的渐开线直齿轮基本参数测绘方法

提出了一种利用端面图像与CAD软件实现渐开线直齿圆柱齿轮基本参数测绘的方法。首先,利用测量工具获取直齿轮的一些直接参数;其次,通过图像扫描系统采集直齿轮端面图像,由图像处理软件对其进行预处理;最后,对齿轮的基本参数进行估计,利用CAD软件绘制齿轮轮廓,并调整参数,逼近齿廓图像,达到准确测绘直齿轮基本参数的目的。实验表明,该方法具有测绘精度高、简单等优点,可以满足齿轮设计的要求。     

聚羧酸分子量对净浆流变性能的影响

试验研究了水泥净浆的流变曲线、颗粒堆积密实度、间隙液黏度和聚羧酸减水剂(polycarboxylate superplasticizers,PCE)的吸附量,探究了相同流动度下PCE分子量对水泥净浆流变性能的影响及其内在机理.结果表明:PCE存在一个最佳的分子量范围,使得处于该范围的PCE具有最强的分散能力.在选取的4种PCE中,重均分子量为29.582 kg/mol的PCE减水剂的分散性能最佳.由于桥接作用的存在,分子量大的PCE需要更多地吸附在水泥颗粒表面,以增大颗粒间距,使得浆体的屈服应力(流动度)基本相同.此时,浆体的剩余黏度主要受颗粒堆积密实度与固相体积分数的影响,呈现出随PCE分子量增加而逐渐降低的变化规律.     

复合型氨基磺酸系高效减水剂的合成和改性研究

实验合成了氨基磺酸系高效减水剂,同时对产物进行净浆流动度经时损失和砂浆减水率的试验.结果表明该产品对水泥的适应性较好,并能较长时间防止流动度损失,掺量为0.8%时,3h的净浆流动度仍在180mm以上.在已有的氨基磺酸系高效减水剂基础上,引入三种改性剂,经物理复配制成三种复合型氨基磺酸系高效减水剂,实验证明该产品具有掺量小而减水率高的特点,掺量为0.8%时,砂浆减水率达28.0%.     

纤维增强SCLC的工作性能及匀质性研究

针对自密实轻质混凝土性脆、收缩大、粗骨料分布不均匀等不足，分别掺入适量的粗钢纤维、微细钢纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维和玄武岩纤维改善其性能.通过自密实轻质混凝土掺入纤维后的各项工作性能实验结果发现，随着纤维掺量的增加，自密实轻质混凝土的坍落扩展度和流动速度都有所减小，间隙通过性变差和混凝土扩展边缘出现不同程度的离析现象.其中，聚乙烯醇纤维对自密实轻质混凝土工作性能影响最大，钢纤维和玄武岩纤维次之，而聚丙烯纤维的影响最小.根据流变实验发现：纤维增强陶砂浆体流变曲线符合改进宾汉姆模型，出现剪切变稀现象.借助IPP、PS软件对立方体试件切面骨料分布和切块干表观密度的分析表明，纤维增强自密实轻质混凝土中粗骨料分布均匀，匀质性较好.     

图像识别中颗粒形状表征方法的研究

针对图像识别中颗粒形状表征方法的问题,采用图像处理技术,提取出颗粒形状特征参数一形状系数,计算结果表明：利用该参数可以识别颗粒的形状特征及类型,并为在线测量和识别颗粒提供了依据。     

预拌自密实混凝土施工性能研究

文章设计了预拌自密实混凝土的配合比,通过试验方法,重点测试其施工性能,研究影响拌和物的填充性、间隙通过性以及抗离析性的因素.统计分析结果表明,预拌自密实混凝土对加水量较为敏感;并且粗骨料含量越多,预拌自密实混凝土T500流动时间越短,坍落扩展度(SF)越大.     

利用图像处理技术实现聚合物驱微观渗流图像的自动分割

介绍了图像处理技术的基本原理,将图像处理中的迭代阈值法和判别分析法引入了微观渗流图像的分割,实现了渗流图像中剩余油和孔隙的自动分割,在此基础上进一步计算出渗流参数。实例计算验证了该方法的有效性,在分割聚合物微观渗流图像的基础上,能够实现聚合物微观渗流实验结果的定量化,从而为聚合物驱后进一步提高原油采收率研究提供了理论依据。     

C80混凝土试验研究

通过净浆流动度确定各掺合料的比例,采用HPC简易法设计C80高性能混凝土配合比,并通过试验确定了配合比的可靠性,总结出利用该方法配制HPC应注意的问题.实践证明:该方法简单实用,完全符合高性能混凝土施工的个各项要求.     

成型中的聚合物物料流变行为的层析图像测量与分析

以成型中的聚合物为对象,研究处于高压、中温的密闭成型设备中的物料形变与流动行为的层析图像无损测量方法.首先,利用物料层析图像测量系统来获取由成型设备和聚合物物料组成的成型系统的层析图像.为了提高目标的信息量,以目标与背景的分割误差最小为条件,对密闭成型系统的层析图像进行处理,从中提取出物料的目标图像.然后,运用包括时间、空间、物质吸收系数等多参数的图像分割算法对物料层析图像进行特征提取 采用高维贯穿和低维分凝的层析链算法,对物料层析特征进行图像识别,利用物质吸收系数的阈值算法,对物料层析特征结构形态进行测量 利用物质吸收系数的阈值算法,对物料层析特征结构形态进行测量 通过物料层析特征结构在成型设备中的几何特征量及其分布来分析物料的流变行为.最后,对层析图像测量的实验进行了讨论.     

复合型氨基磺酸系高效减水剂的合成和改性研究

实验合成了氨基磺酸系高效减水剂，同时对产物进行净浆流动度经时损失和砂浆减水率的试验．结果表明该产品对水泥的适应性较好，并能较长时间防止流动度损失，掺量为0．8％时，3h的净浆流动度仍在180mm以上．在已有的氨基磺酸系高效减水剂基础上，引入三种改性剂，经物理复配制成三种复合型氨基磺酸系高效减水剂，实验证明该产品具有掺量小而减水率高的特点，掺量为0．8％时，砂浆减水率达28．0％．     

硅微通道内血细胞流动特性测试

在微型机电系统硅微制造技术制作的矩形硅微通道内注入血细胞溶液,用高速摄影机采集记录血细胞微流动图像,利用图像处理技术,对流动图像进行背景噪声滤除、对比度增强、平滑滤波、形态学运算等操作,并用提取的边缘进行图像分割及识别.按照目标识别的结果,对识别出的细胞形状通过曲线拟合法进行修正,计算出多个流动状态参数,如细胞大小、流动速度等.计算结果表明:微通道内细胞的流动速度仍近似地符合抛物线形分布,与宏观流动的流形相类似;在流体溶液的作用下,血细胞的流动状态不仅伸长变形成椭球形,而且还会产生翻滚和旋转的运动方式,并发生在细胞各自的移动路径中,使得细胞在流体中的姿态不断发生变化;细胞的翻滚和旋转产生的原因主要是血细胞自身形状所受的流动剪切力矩不平衡,而运动的结果使血细胞的流动行为更加复杂多变.     

利用图像处理技术实现聚合物驱微观渗流图像的自动分割

介绍了图像处理技术的基本原理，将图像处理中的迭代阚值法和判别分析法引入了微观渗流图像的分割，实现了渗流图像中剩余油和孔隙的自动分割，在此基础上进一步计算出渗流参数。实例计算验证了该方法的有效性，在分割聚合物微观渗流图像的基础上，能够实现聚合物微观渗流实验结果的定量化，从而为聚合物驱后进一步提高原油采收率研究提供了理论依据。     

基于图像处理的零件参数检测研究

介绍了一种依据图像处理技术检测机械零件参数的测量方法。以面阵CCD为图像传感器，通过图像采集卡将机械零件的二维图像输入到计算机中。在对原始输入图像进行直方图校正和边缘保持滤波处理后，对得到的较为平滑的零件图像进行边缘检测，利用最小二乘法进行边缘拟合，获得图像边缘的亚象素表示，并据此计算出零件的各参数值。此种测量方法非常适合于微小、易形变等接触测量难以准确测量的机械零件的参数检测，具有广阔的应用前景。