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摘要
土体在无侧限试验过程中的变形与其强度特性密切相关。本文提出了一个基于3D-DIC和摄影测量原理的方法来实时测量无侧限试样的体积与全局变形。该方法基于试样表面纹理和一个由六台单反相机组成的照片拍摄系统，通过3D-DIC技术分析照片以生成二维点云，利用自编软件GeoTri3D结合摄影测量原理获取二维点云中所有点的三维位置，再对三维点云进行缝合、三角网格划分、和端部截断来重建试样的全表面并计算其体积，全局以及局部变形场。本文基于所提出的测量方法开展了一个标准钢柱、砂土、和粉土试样的无侧限试验。钢柱试验表明所提出方法用于无侧限试样体积测量时的误差为0.40%；砂土和粉土试样的无侧限试验结果表明了该方法既可测量总体体积，也可以实现任意时刻的全局变形测量；此外，对于试样表面任何兴趣区域，还可通过进一步加大点云密度来获取精细的局部三维变形信息。本文所提出的测量方法兼顾了总体体积、全局变形与局部精细变形，克服了传统方法精度与分辨率低、测量范围小、以及结果单一的缺陷。
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单位南京林业大学; 土木工程学院
