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基于DIC的高温材料机械性能测量系统研究

发布时间:2021-06-08 00:18
  数字图像相关(Digital Image Correlation,DIC)方法是一种基于视觉图像的非接触、全场光学测量方法。DIC方法通过变形前后的两幅图像进行相关运算,实现全场位移、变形和应变的测量。该方法自提出以来经过多年的研究发展已广泛的应用在机械、材料、汽车等各个领域。近年来,该方法逐渐用来测量材料在高温下的机械性能,但该方法应用在高温下依然存在许多问题。本文针对数字图像相关方法在高温应用中存在的关键问题进行了研究,组建了一套高温数字图像相关测量系统,并进行了高温测量实验来验证系统的性能,具体研究工作如下:(1)分析介绍了数字图像相关方法的基本原理以及相关概念,研究对比了几种不同的整像素搜索和亚像素搜索算法,选出了本系统所要使用的相关搜索算法;(2)分析研究高温下黑体辐射对成像带来的影响,通过对比不同光源主动照明并加相应的滤波片进行滤波,照射在不同的散斑上,研究高温下的最优成像方法;(3)研究了高温下热气流扰动给测量精度带来的影响,提出将灰度平均算法和图像逆滤波算法相结合的方法来处理图像,从而减小热气流带来的误差影响;(4)研究了数字图像相关方法测量时散斑图的评价函数问题,提出... 

【文章来源】:合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】:70 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

基于DIC的高温材料机械性能测量系统研究


子区形变数学模型示意图

示意图,子区域,和子,相关搜索


1,2,3,4 分别为四个边长不同个搜索区域之间的间隔就是子区于子区域边长来说,要保证相关搜能会使该区域的灰度信息不明显,高精度且会增加相关搜索的运算量个数值为边长的子区域进行相关搜大的话,搜索的子区域就越少,搜,搜索的速度会降低,但会提高搜的设置这两个量,从而来保证相关搜索方法并进行比较分析。图 2.3 子区域和子区域间隔示意图.3 Schematic of the subarea and subarea

散斑图,散斑图


表 2.1 整像素算法搜索时间Tab 2.1 Whole pixel algorithm search time小(pixel) 11*11 21*21 31*31 4索法(s) 1.489880 1.899989 2.602183 3.4索法(s) 0.012821 0.013404 0.012901 0.0搜索法(s) 1.396562 1.380925 1.293196 1.3像素搜索算法文所说的都是数字图像相关搜索中的整像素搜索方法,即搜索结果值是整数。但是,在实际的变形过程中,点的位移变化不一定正好且为了获取更高的精度,我们通常希望可以定位到亚像素级别,即图 2.5 模拟散斑图Fig 2.5 Simulated Speckle Pattern


本文编号:3217542

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