北京市近60年长期超量开采地下水已经引起了严重的地下水水位下降和大范围地面沉降, 截止到2009年最大累计沉降量达到1 096 mm, 并以30~60 mm·y-1速率扩展, 严重威胁城市规划建设和人民交通安全。 相对于传统的水准测量、 分层标等地面沉降监测手段, 永久散射体干涉测量技术(PS-InSAR)可以快速获取高分辨率的地表形变细节信息。 利用PS-InSAR技术和2003年12月—2009年3月Envisat卫星29景ASAR影像监测北京平原区地面沉降发展情况, 发现北京平原区沉降漏斗已连成一片, 沉降梯度变化较大地区主要分布在北京第四系凹陷区, 覆盖面涉及朝阳、 昌平、 顺义、 通州等区县, 并有东移外扩趋势, 平谷县境内出现新的沉降中心。 沉降分布受前门—良乡—顺义、 黄庄—高丽营、 南口—孙河等主要断层控制, 地面沉降与地下水水位变化具有明显相关性, 呈现季节性下降(3月—6月)与回弹(11月—3月)趋势, 并受弱透水层应力应变本构关系(弹性-塑性-黏弹性)影响。

提出了一种基于数字散斑相关法和双目立体视觉技术的全场三维变形测量方法,实现了对爆炸焊接制备的铜/铝复层材料的变形测量。研究了该方法所涉及的数字散斑相关算法、三维坐标、位移和应变计算等关键技术,借助于VC++6.0开发环境, 研制并开发了用于铜/铝复层板全场变形测量的试验系统及其软件。为了验证本文所述测量方法的可行性, 进行了精度验证实验和铜/铝复层板单向拉伸试验, 且对复层板拉伸试验结果与有限元软件Abaqus数值模拟结果进行了对比分析。结果表明：本文方法的应变测量精度优于0.5%, 与引伸计测得的结果基本相当; 测得的应变极值分布与有限元模拟结果很吻合; 在板料发生颈缩前, 塑性应力-应变模拟曲线与试验结果很吻合; 整个变形过程中位移-载荷模拟曲线的变化趋势与试验结果一致, 模拟得到的极限载荷的相对误差为0.06%~2.25%。实验结果说明, 数字散斑方法是一种精确获得复层板料全场应变的有效手段。

为定量分析大尺寸望远镜自身重力对主镜镜面变形造成的影响，采用有限元的手段以非线性分析方法的 ABAQUS软件为研究工具对某大尺寸望远镜主镜组件进行了精确有限元分析。在分析过程中将罚函数的摩擦形式引入至主镜组件的摩擦接触中，分别对组件的球头接触、芯轴接触进行了建模，完成了对于组件 Y向与 Z向的各部分应变分析。分析表明该主镜组件因自身重力作用造成的面形变化非常小， RMS方面的 Y向与 Z向面形变形分别为 16 nm和 13 nm，而主镜绕 X轴倾斜量在 Y向和 Z向分别为 0.5″和 0.02″，完全满足使用条件。该分析为该望远镜的后续研制提供了参考。

在超大超薄 KDP晶体紧密装校过程中，由于夹持力与重力作用，导致晶体面形发生形变。本文提出了 KDP晶体全外围夹持方案，并对 KDP晶体垂直状态下的各种受力模型进行应变分析。理论分析结果表明：对称支撑与均匀施力对晶体面形影响较大；当满足对称支撑和均匀施力的情况下，上侧面四个胶钉施力小于 25 N时，能够满足在线物理实验要求。