[發明專利]用于斷裂韌度的施力點位移和缺口張開位移的測量方法

有效

• 申請號: 201310755294.4
• 申請日: 2013-12-27
• 公開（公告）號: CN103697823A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 陳旭;張喆;陳剛;李珞;石磊
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王麗

1.用于斷裂韌度的施力點位移和缺口張開位移的測量方法；其特征是基于面陣電荷藕合器件圖像傳感器CCD視覺系統，采用非接觸測量方法，通過對像素的捕捉得到變形信號，信號通過圖像處理和單元處理，并從圖像處理軟件中讀出，得到施力點位移和缺口張開位移。

2.如權利要求1所述的方法，其特征是CCD視覺系統包括：鏡頭、CCD相機、圖像處理單元以及圖像處理軟件。

3.如權利要求1或2所述的方法，其特征是采用標準試件做實驗，在標記紙上用兩個黑色實心圓分別標記在已有裂紋缺口兩側，并對標記位置進行定位；實驗時，通過黑白像素捕捉兩個圓的邊界，計算出實心圓的圓心，可以測出兩個圓心之間距離的變化，即為缺口張開位移V₁；同理，在靠近裂紋擴展方向再標記兩個實心圓，同時測出第二組缺口張開位移V₂，通過公式（1）可計算出施力點位移；

VV0=x2-x1x1---(1)]]>

其中，x₁為試件未變形前標記成像點之間的像素值，x₂為變形后試件標記成像點之間像素值，V₀為標記間距離，V為試驗結束后標記點處移動的凈位移。

4.如權利要求2所述的方法，其特征是標記位置不能超出已有的裂紋缺口長度。

5.如權利要求1或2所述的方法，其特征是試件經過穩定的面光源照射后經光學鏡頭成像于CCD相機；標記為白色紙上的黑色實心圓分別貼在試件的裂紋兩側，A、B、C、D分別代表四個實心圓的圓心，實驗前先測量出AB和CD標記間的實際距離，A、B、C、D點到試件邊緣的距離，測量取平均后為z₁和z₂；通過黑白像素捕捉實心圓的邊界，從而自動確定實心圓的圓心，實驗開始前自動記錄兩個圓心之間的像素值，實驗開始后可以實時監測圓心之間變形后的像素值，通過公式（1）計算，可以得到實際的位移值，即V₁和V₂。缺口張開位移可用V₁或V₂表示，當裂紋嘴張開角度小于8°時，施力點位移q可由公式（3）計算得到，當裂紋嘴張開角度大于或等于8°時，施力點位移q可由公式（4）計算得到。

q=S(V2-V1)4(z2-z1)---(3)]]>

q=S2tan{arcsin[V2-V12(z2-z1)]}---(4)]]>

其中，S代表試件的跨距。

6.如權利要求5所述的方法，其特征是當標記在試件外部時，z₁和z₂為正，當標記在試件上時，z₁和z₂取負。