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综述:数字图像相关技术(DIC)在桥梁结构健康监测中的应用:现状综述与未来研究方向
《ARCHIVES OF COMPUTATIONAL METHODS IN ENGINEERING》:Digital Image Correlation (DIC) for Structural Health Monitoring of Bridge Systems: A State-of-the-Art Review with Future Research Directions
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年11月20日 来源:ARCHIVES OF COMPUTATIONAL METHODS IN ENGINEERING 12.1
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桥梁因老化、超载和环境危害需加强结构健康监测(SHM),非接触式数字图像相关(DIC)技术可全场监测位移、应变和裂缝,2020年后应用研究快速增长,涵盖裂缝检测、模态识别等,但存在校准敏感、环境影响和实时处理不足等问题,需整合IoT、无人机成像、数字孪生等技术提升智能SHM。
桥梁基础设施面临着老化、超载和环境危害等挑战,这使得结构健康监测(SHM)对于确保其功能、安全性和使用寿命至关重要。传统的SHM技术受到侵入式传感器的限制,且监测范围有限。随着基于视觉技术的进步,数字图像相关技术(DIC)作为一种非接触式方法应运而生,能够实现对全场位移、应变和裂纹的监测。本综述显示,人们对将DIC应用于桥梁SHM的研究兴趣日益增长,尤其是在2020年后这一趋势更加明显。DIC的主要应用包括裂纹检测、模态识别、位移跟踪和疲劳评估。然而,仍存在一些挑战,如校准灵敏度问题、环境影响以及实时监测和全结构监测能力不足。为了解决这些问题,本文提出了一种整合方案,将DIC与物联网(IoT)、基于无人机的成像技术、节能算法、先进视觉模型和数字孪生技术相结合,以实现智能SHM。这种整合将有助于构建更安全、更智能、更具韧性的桥梁基础设施系统。
桥梁基础设施面临着老化、超载和环境危害等挑战,这使得结构健康监测(SHM)对于确保其功能、安全性和使用寿命至关重要。传统的SHM技术受到侵入式传感器的限制,且监测范围有限。随着基于视觉技术的进步,数字图像相关技术(DIC)作为一种非接触式方法应运而生,能够实现对全场位移、应变和裂纹的监测。本综述显示,人们对将DIC应用于桥梁SHM的研究兴趣日益增长,尤其是在2020年后这一趋势更加明显。DIC的主要应用包括裂纹检测、模态识别、位移跟踪和疲劳评估。然而,仍存在一些挑战,如校准灵敏度问题、环境影响以及实时监测和全结构监测能力不足。为了解决这些问题,本文提出了一种整合方案,将DIC与物联网(IoT)、基于无人机的成像技术、节能算法、先进视觉模型和数字孪生技术相结合,以实现智能SHM。这种整合将有助于构建更安全、更智能、更具韧性的桥梁基础设施系统。