1. 研究目的与意义
颗粒材料在我们的口常生活中随处可见:诸如食盐、糖、咖啡、砂土、煤等。颗粒材料的研究在工业上的应用相当多，如砂土、矿物、粉末和药品的配制和传输，其应用范围涉及土木建筑、化工、机械、医药、食品加工等工业领域。根据一项统计，美国工业界因颗粒、砂土、药粉、原料等颗粒材料物质的存储或运送装置设计不当，总共造成了比其最优设计时的费用高大约百分之六十的损失。因此对颗粒材料的行为进行研究具有重大的经济意义。
对于颗粒材料而言，只有从颗粒尺度研究颗粒的位移和力分布，才能最终了解颗粒材料复杂的物理力学行为。但是，颗粒材料由于其具有不连续、非均质和各向异性等性质，使得颗粒材料内部位移和力的量测相对困难。尽管如此，这几十年来，在测定颗粒材料内部位移方面，还是取得了很大的进展，出现了诸如铝棒实验法、断层扫描法、PIV法等无损测定技术，尽管这些技术己经能够比较精确测定颗粒位移，但是，这些方法无法量测颗粒的受力信息。光弹实验法的明显优势就是以直观的条纹图给出整场(wholefield）应力分布的信息，即表征主应力差的等差线，同时又不破坏颗粒材料的几何结构。光弹实验方法可能是迄今为止唯一一个可以直观地表示出颗粒材料内力分布的实验手段。
2. 课题关键问题和重难点
本课题的关键：
本试验装置为观测颗粒物质发生剪切变形时内部应变传递特征的测试与行控制系统，以佳能EOS6D数码相机、压力传感器、数据I/O模块、步进电机、UV灯、LED灯和PC机作为硬件配置，以LabVIEW为开发平台，编制VI程序，实现数据的采集和控制。基于LabVIEW的光弹颗粒双轴剪切试验系统，结合光弹测试原理和数字图像处理技术，该试验系统主要包括；剪切室、加载系统（利用步进电机进行）、数据采集、光弹颗粒材料。在试验过程中利用LabVIEW图形化编程语言辅以数据采集卡，能够自动控制颗粒的加载和数据采集，以及颗粒在剪切变形过程中围压的控制，上下轴压的压缩。通过LabVIEW与MATLAB混合编程将采集的图像进行处理，从而获得光弹颗粒材料剪切过程中力链变化以及位移信息的高精度数码相片
本课题的难点如下：
3. 国内外研究现状（文献综述）
1、研究背景和动态
颗粒材料在我们的口常生活中随处可见:诸如食盐、糖、咖啡、砂土、煤等。颗粒材料的研究在工业上的应用相当多，如砂土、矿物、粉末和药品的配制和传输，其应用范围涉及土木建筑、化工、机械、医药、食品加工等工业领域。根据一项统计，美国工业界因颗粒、砂土、药粉、原料等颗粒材料物质的存储或运送装置设计不当，总共造成了比其最优设计时的费用高大约百分之六十的损失。化工业约有一半的产品属于颗粒形态，一般工业上用到的未加工材料为颗粒形态的更占到四分之三，工厂运输带上的瓶瓶罐罐均可视为颗粒体物质，再加上涉及颗粒特性的山崩和雪崩等自然灾害，美国每年涉及到颗粒材料处理的金额约有一万亿美元。因此对颗粒材料的行为进行研究具有重大的经济意义。
对于颗粒材料而言，只有从颗粒尺度研究颗粒的位移和力分布，才能最终了解颗粒材料复杂的物理力学行为。但是，颗粒材料由于其具有不连续、非均质和各向异性等性质，使得颗粒材料内部位移和力的量测相对困难。尽管如此，这几十年来，在测定颗粒材料内部位移方面，还是取得了很大的进展，出现了诸如铝棒实验法、断层扫描法、PIV法等无损测定技术，尽管这些技术己经能够比较精确测定颗粒位移，但是，这些方法无法量测颗粒的受力信息。而目前可以用于测量颗粒间接触力的实验方法有:光弹实验方法、压痕测量面积法和电子天平称重法。但是尽管压痕测量面积法可以量测颗粒材料内接触力，但是，该方法是一种有损颗粒材料结构的测量方法。类似的，尽管电子天平称重法可以测量三维颗粒材料底部颗粒的接触力分布，但是，该法也有可能由于探头和颗粒间的相对滑动而破坏颗粒材料的结构。其在众多的实验技术中，光弹实验法的明显优势就是以直观的条纹图给出整场(wholefield）应力分布的信息，即表征主应力差的等差线，同时又不破坏颗粒材料的几何结构。光弹实验方法可能是迄今为止唯一一个可以直观地表示出颗粒材料内力分布的实验手段。
4. 研究方案
设计方案：本试验装置为观测颗粒物质发生剪切变形时内部应变传递特征的测试与行控制系统，以佳能EOS6D数码相机、压力传感器、USB数据I/O模块、步进电机、UV灯、LED灯和PC机作为硬件配置，以LabVIEW为开发平台，编制VI程序，实现数据的采集和控制。
基于LabVIEW的光弹颗粒双轴剪切试验系统，结合光弹测试原理和数字图像处理技术，该试验系统主要包括；剪切室、加载系统（利用步进电机进行）、数据采集、光弹颗粒材料。在试验过程中利用LabVIEW图形化编程语言辅以数据采集卡，能够自动控制颗粒的加载和数据采集，以及颗粒在剪切变形过程中围压的控制，上下轴压的压缩。通过LabVIEW与MATLAB混合编程将采集的图像进行处理，从而获得光弹颗粒材料剪切过程中力链变化以及位移信息的高精度数码相片
5. 工作计划
1．第1周第3周为第一阶段（准备阶段）主要工作是：
（1）根据毕设课题明确任务，制定个人计划；
（2）查阅相关文献资料，学习毕设有关的知识和技能，加之接触一些从未接触的东西，需要上网查资料并且请教老师；
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
