基于粒子圖像測速技術的滑坡-涌浪兩相運動分析系統

作者：陳小婷,黃波林,王健,張全,馮萬里

摘要：滑坡-涌浪災害威脅沿河兩岸居民生產生活安全和航道安全。當前尚缺乏同步提供流固兩相運動矢量的相關物理試驗分析系統,以深刻分析滑坡-涌浪產生機制。文章提出了基于流固兩相識別的粒子圖像測速(PIV)技術和試驗實現方法。利用2560×1024像素的工業相機,該PIV技術可實現在3 m×1.5 m視窗下最小1.17 mm的空間分辨率和0.01 s內最小0.117 m/s的觀測速度。同時,提出了與該系統方法有關的誤差來源和克服相關問題的解決方法。利用相關硬件設施示范性構建了滑坡-涌浪兩相運動觀測平臺,并編制了專門的解算軟件。對三維柱體顆粒崩塌、二維柱體顆粒崩塌及其涌浪和水下崩塌-涌浪進行了展示性試驗,取得了良好效果。該系統可以揭示廣泛的巖土體及水體運動全過程,具有很好的應用前景;將為滑坡-涌浪及相關動力學領域研究提供強有力的研究工具。

發文機構：防災減災湖北省重點實驗室（三峽大學）

關鍵詞：滑坡-涌浪粒子圖像測速技術流固兩相識別柱體崩塌運動矢量場landslide-induced impulse waveparticle image velocimetryfluid-solid two-phase recognitioncolumn collapsemotion vector field

分類號： P642.22[天文地球—工程地質學]