ترجمه اندازه گیری تغییر شکل خاک سرعت سنجی تصویر ذرات

توضیحات

 عنوان فارسی: اندازه گیری تغییر شکل خاک با استفاده از سرعت سنجی تصویر ذرات (PIV) و فتوگرامتری

عنوان انگلیسی مقاله ترجمه شده:

Soil deformation measurement using particle image velocimetry (PIV) and photogrammetry

سیستمی برای اندازه گیری تغییر شکل خاک بر اساس سرعت سنجی تصویر ذرات (PIV) و فتوگرامتری محدوده نزدیک برای استفاده در بررسی های ژئوتکنینکی توسعه داده شده است. در این مقاله، تئوری اساسی این سیستم توصیف شده و عملکرد آن اعتبارسنجی شده است. از تصویر برداری دیجیتال برای ثبت تصاویر تغییر شکل خاک سطحی استفاده شده است. با استفاده از PIV، حرکت شبکه های ریز تکه های خاک با دقت بالا اندازه گیری شده است. از آنجایی که PIV بر روی بافت تصویر عمل می کند، نیازی نیست تا در خاک از نشانگرهای اهداف مزاحم استفاده شود. بردارهای جابجایی حاصل با استفاده از تبدیل فتوگرامتری از فضای تصویر به فضای شیء تبدیل می شوند. مجموعه از آزمایشات اعتبارسنجی گزارش شده اند. این گزارشات نشان می دهند صحت، دقت و وضوح سیستم یک مرتبه بزرگی بیشتر از روش های تغییر شکی مبتنی بر تصویر پیشین بوده و همچنین این روش ها با ابزارهای محلی استفاده شده در بررسی المان قابل مقایسه هستند. این عملکرد به طور همزمامن با افزایش به اندازه یک مرتبه بزرگی در تعداد نقاط اندازه گیری در یک تصویر به دست آمد. عملکرد سیستم با دو مثال کاربردی نشان داده شده است.

کلمات کلیدی: مدلسازی گریز از مرکز؛ تغییر شکل؛ حرکت زمین؛ تجهیزات آزمایشگاهی؛ تست های آزمایشگاهی؛ تست های مدلسازی

مقدمه

اندازه گیری تغییر شکل در آزمون های ژئوتکنیکی

ارزیابی رفتار خاک در بررسی المان ها یا مدل های فیزیکی در سطوح کششی که نمایانگر موقعیت های آزمایشی هستند، نیازمند تشخیص کشش های پیش شکست می باشند. روش های مدرن ابزارهای محلی دقت اندازه گیری کشش بررسی المان ها در بازه کشش های کوچک (%001/0>)، افزایش داده اند. با این حال، روش های اندازه گیری برای ساخت میدان های تغییر شکل صفحه ای در تست های مدل ژئوتکنیکی با دقت کمتر باقی مانده است.

روش های مبتنی بر تصاویر مختلفی برای اندازه گیری میدان های تغییر شکل صفحه ای در بررسی ژئوتکنیکی المان ها و مدلسازی مورد استفاده قرار گرفته اند. این روش ها شامل اشعه ایکس و روش های فتوگرامتری فضایی می شوند. اخیرا، استفاده از روش های پردازش تصویر کامپیوتری منجر به توسعه سیستم های ردیابی خودکار هدف شده است.

این روش های آزمایشگاهی به حضور اهداف مصنوعی وابسته هستند- معمولا گلوله های سربی یا دانه های رنگی- و این اهداف درون خاک در حال تغییر شکل قرار می گیرند تا نقاط مرجعی را مهیا کنند که توسط آزمون بررسی المان ها یا مدلسازی ردیابی می شوند. وابستگی به نشانگرهای هدف دارای معایبی می باشد. شبکه متراکمی از نشانگر ها می تواند بر رفتار تاثیر بگذارد. شبکه ای با فواصل زیاد نشانگرها داده های پراکنده به دست می آورد. نشانگرها می توانند در طول آزمایش توسط خاک پنهان شوند.

عملکرد: دقت، صحت و وضوح

عملکرد یک سیستم اندازه گیری می تواند توسط در نظر گرفتن خطاهای مربوط به دقت، صحت و وضوح ارزیابی شود. دقت به عنوان تفاوت سیستماتیک میان مقدار اندازه گیری شدده و مقدار حقیقی تعریف می شود. صحت به عنوان تفاوت تصادفی میان چندین اندازه گیری از یک کمیت تعریف می شود. وضوح به عنوان کمترین فاصله ای که می تواند در خواندن شبکه وجود داشته باشد تعریف می شود.

صحت یک سیستم اندازه گیری تغییرشکل مبتنی بر ردیابی نشانگرهای هدف به روش مورد استفاده برای شناسایی موقعیت هدف درون تصویر آنالوگ یا دیجیتال بستگی دارد. دقت سیستم به فرآیند مورد استفاده برای تبدیل موقعیت های اندازه گیری شده درون تصویر (مختصات تصویر-فضا) به موقعیت آن در بررسی المان یا تست مدل (مختصات شیء-فضا) بستگی دارد. هم صحت و هم دقت می توانند به روشی بدون بعد به عنوان تابعی از عرض میدان مشاهده شده (FOV) بیان شوند.

فیلیپس (1991) با  اندازه گیری مستقیم موقعیت نشانگرهای هدف در فیلم های اشعه ایکس موفق به دست یابی به صحت اندازه گیری به میزان یک ده هزارم FOV شد. باترفیلد و همکاران (1970) و اندراوس و همکاران (1973) برای اندازه گیری فیلم های فتوگرامتری با استفاده از روش فتوگرامتری فضایی به صحتی قابل مقایسه (یک یازده هزارم FOV) رسیدند. یک مزیت روش های فتوگرامتری فضایی در برابر روش های ردیابی هدف معمول این است که در صورتی که دانه های خاک قابل تمایز باشند نیازی به نشانگرهای تعبیه شده نیست. در هر دو مورد ارزیابی از میزان دقت انجام نگرفته بود. در عوض، اینگونه فرض شد که اندازه گیری هایی با مختصات تصویر-فضا می توانند مستقیما به مختصات شیء-فضا وارد شوند. به بیان دیگر، اینگونه فرض شده است که مقیاس تصویر –که به صورت نسبت بین طول یک شیء-فضا و طول آن درون تصویر یا رادیوگراف تعریف می شود- در تمام میدان مشاهده شده ثابت می باشد.

تیلور و همکاران (1998) با استفاده از فتوگرامتری محدوده نزدیک از فرض مقیاس تصویر ثابت اجتناب کردند تا مختصات شیء-فضا را برای نشانگرهای هدف مجددا از اندازه گیری های تصویر-فضا بازسازی نمایند. هنگامی که از ردیابی نشانگرهای هدف با استفاده از تصویربرداری ویدئویی استفاده شد، صحتی برابر 5600/1 برابر FOV به دست آمد. پیکوفسکی و ژی (2000) از تقریب چند جمله ای درجه دوم برای بازسازی مختصات شی-فضا استفاده کرده، و به صحتی برابر با 1266/1 برابر FOV رسیدند.

این مقاله استفاده از سرعت سنجی تصویر ذرات (PIV)و فتوگرامتری بازه محدود را برای اندازه گیری تغییر شکل در مدل های ژئوتکنیکی و بررسی های المان، توصیف می کند. عملکرد حاصل نشان داده که بر عملکرد روش های مبتنی بر تصویر رایج غلبه کرده و صحت و دقتی قابل مقایسه با ابزارهای محلی ارائه می دهد.

توجه:

• برای دانلود فایل word کامل ترجمه از گزینه افزودن به سبد خرید بالا استفاده فرمایید.
• لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.