طراحی و ساخت دستگاه زبری سنجی سه بعدی لیزری

شریف زاده, مصطفی; سیرائی, صدیقه

doi:10.22060/ceej.2012.92

|
|
|
ارجاع به این مقاله
RIS EndNote BibTeX APA MLA Harvard Vancouver
|
اشتراک گذاری

	طراحی و ساخت دستگاه زبری سنجی سه بعدی لیزری
مقاله 3، دوره 44، شماره 1، تابستان 1391، صفحه 21-29 اصل مقاله (1424 K)
نوع مقاله: مقاله پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/ceej.2012.92
نویسندگان
مصطفی شریف زاده^* ¹؛ صدیقه سیرائی²
¹نویسنده مسئول و استادیار دانشگاه صنعتی امیر کبیر
²دانشجوی کارشناسی مهندسی دانشگاه صنعتی امیر کبیر، دانشکده مهندسی معدن و متالورژی
چکیده
رفتار یک توده سنگ به خواص سنگ بکر و ناپیوستگی آن بستگی دارد. از طرف دیگر رفتار هیدرومکانیکی درزهها به وضعیت زبری سطح آن وابسته است. روشهای مختلفی برای اندازهگیری زبری سطح درزهها وجود دارد که خروجی آنها به صورت دو بعدی یا سه بعدی است. به علت فناوری بسیار بالای مورد استفاده در روشهایی با خروجی سه بعدی، دقت به مراتب بالاتر و در نتیجه هزینههای مربوط به آنها بالاتر است. ازاین رو بیشتر اندازهگیریها از روشهای دو بعدی انجام میشود. بدین منظور برای اولین بار در ایران دستگاهی طراحی و ساخته شد که با صرف هزینهی بسیار پایین با استفاده از آن میتوان زبری سطح درزه را تعیین نمود. دستگاه زبریسنجی شامل دو بخش سختافزاری و نرمافزاری است. در بخش سختافزاری، یک لیزر خطی برای برداشت از سطح نمونه و یک دوربین رقمی برای ثبت اطلاعات بر روی یک میز صلیبی نصب شد و در بخش نرمافزاری، برای پردازش دادهها برنامهای مورد استفاده قرار گرفت که خروجی آن بهصورت سه بعدی است. با استفاده از این دستگاه، علاوه بر غیر مخرب بودن روش نوری، بدون نیاز به صرف هزینههای بالا، امکان دسترسی به دادههای سه بعدی با دقت بالا فراهم میشود. به این صورت که مقاطعی با فاصلهی 1 میلیمتر تهیه شده و در هر مقطع نقاط نقطه به نقطه بررسی شده و مختصات نقاط محاسبه میشود. در این مقاله نحوهی ساخت و عملکرد دستگاه تشریح، و نتایج اندازهگیریها آورده میشود.
کلیدواژه‌ها
درزه؛ زبری؛ لیزر؛ زبری سنجی؛ پردازش تصویر
عنوان مقاله [English]
Design and Development of Three-Dimensional laser Roughness Measurement Apparatus
نویسندگان [English]
Mostafa Sharifzadeh¹؛ Seddigheh Siraei²


چکیده [English]
Rock mass behavior is closely depends on rock joints characteristics, rock joint behavior is depends on its surfaces roughness. There are several methods to measure joint surfaces roughness by two or three dimensional. Three dimensional methods are expensive and advanced technology, thus to obtain high precision roughness of joint surfaces a new apparatus is designed and developed for first time in Iran. Using the designed apparatus the joint surfaces measurement with high precision is possible with low expenses. The apparatus is made up of two parts consisting hardware and software. Hardware consists of: laser head, cross table, and digital camera. The measured data is processed in software to obtain three dimensional surfaces roughness. As an advantageous of the developed apparatus it is possible to determine surface roughness using non-destructive method and same sample could be used for mechanical laboratory testing. To verify the apparatus performance a rock joint specimen roughness profiles is measured with 1mm intervals and the surface topography of joint surface is obtained with 1mm*1mm cell size. In this paper the apparatus assembly and its application along with the results are illustrated.
کلیدواژه‌ها [English]
Joint, Roughness, Laser, Rough measurement, Image processing


مراجع
[1]لادریان،اصغر. ”نقش ساختار های سنگی در ژئوتکنیک از . دیدگاه مکانیک سنگ“. انتشارات مولف. 1378 [2] هادسون،جان. ”اصول مکانیک سنگ در عملیات مهندسی“. ترجمه فهیمی فر،احمد؛ فارونی نیک،مرتضی. انتشارات . دانشگاه صنعتی امیر کبیر واحد تفرش 1379 [3] میرزائیان لرد کیوان، یوسف. ”مدلسازی رفتار تومان هیدرومکانیکی درز سنگی تحت تنش های قائم و برشی“.پایان نامه کارشناسی ارشد مکانیک سنگ.دانشگاه صنعتی. امیر کبیر 1387 [4]Indraratna,buddnima.Shear behaviour of rock joint.A.A.Balkema, 2000. [5]Grasselli,G Wirth,J;Egger,R. “Quantitative three- dimentional description of a rough surface and parameter evalution with shearing” Int J .Rock Mech. Sci, vol.39, pp:789-800, 2002. [6]Fardin,N.; Stephansson,O; jngl. “The scale dependence of rock joint surface roughness”.Int Rock Mech.min sci 2001;38:659-669. [7]R. W. G. Hunt). “The Reproduction of Colour”. Chichester UK: Wiley–IS&T Series in Imaging Science and Technology. 6th ed ISBN 0-470-02425-9 ,2004. [8]Sharifzadeh M., Mitani, Y., Esaki, T., “Rock joint surfaces measurement and analysis of aperture distribution under different normal loading and shear loading process using GIS”, Int J .Rock Mech and Rock Eng;Barla G. ed. Vol.41, No2, Pp.299-323, 2006. [9]Thomas,T. R. “In Rough Surface” (Ed, Press,I.c)London, Pp95-97,1999. [10]Beraldin,J., Blais,F., Cournoyr,L., Rioux,M., Bernier,F. & Harrison,N.. “PortableDigital 3D Imaging System For Remote Site” IEEE-ISCAS98 ,1998. [11]Bergmann,D., Galanulis,K.& Winter,D. “Advanced 3D Fringe Projection System” 1997.
آمار تعداد مشاهده مقاله: 2,225 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,895