[發明專利]應力監測方法和應力監測裝置

有效

• 申請號: 201610023779.8
• 申請日: 2016-01-14
• 公開（公告）號: CN105651198B
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 林峰;王文杰;張磊
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16;G01L1/24
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃德海

本發明公開了一種應力監測方法和應力監測裝置。所述應力監測方法包括以下步驟：A)在被測物體變形或加載前，獲取被測物體的被測區域內的至少兩個預設圖形的圖像以便得到基準圖像，預設圖形具有特征追蹤點；B)經過預定時間變形或加載后，獲取至少兩個預設圖形的圖像以便得到目標圖像；和C)計算基準圖像中至少兩個預設圖形的特征追蹤點在應變測量方向上的第一距離以及目標圖像中至少兩個預設圖形的特征追蹤點在應變測量方向上的第二距離，根據第一和第二距離得到被測物體在應變測量方向上的應變。根據本發明實施例的應力監測方法可以地測量該被測物體的應變、應力。

技術領域

本發明涉及應力監測方法，還涉及應力監測裝置。

背景技術

對于重量大、體積大的機械部件(例如機架)來說，采用整體制造的方法對其進行加工極為困難，成本高、運輸困難且風險加大。可以采用剖分-坎合技術對重量大、體積大的機械部件進行分段制造，利用預應力鋼絲纏繞技術對其各個剖分-坎合面進行施加預緊力，增加各個剖分面上的摩擦力，使預應力鋼絲纏繞的整個機械部件保持其整體性，以保證該機械部件的力學性能。

在預應力鋼絲纏繞的機械部件的實際使用過程中，由于預緊件鋼絲的蠕變、松弛和少數斷裂以及該機械部件自身的變形現象，會導致預緊力損失。當該機械部件的預緊力損失達到一定程度時會影響其整體性，出現開縫或錯移現象，影響其正常使用，引起安全性問題。因此，找到一種有效的應力測量方法對預應力鋼絲纏繞的機械部件上所存在的預緊力進行監測顯得極為重要。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明提出一種可以測量該被測物體的應變、應力的監測方法。

本發明還提出一種可以測量該被測物體的應變、應力的監測裝置。

根據本發明第一方面實施例的應力監測方法包括以下步驟：A)在被測物體變形或加載前，獲取所述被測物體的被測區域內的至少兩個預設圖形的圖像以便得到基準圖像，所述預設圖形為投影到一個方向的灰度值之和能夠用已知函數進行描述的圖像，且所述預設圖形具有特征追蹤點；B)經過預定時間變形或加載后，獲取所述至少兩個預設圖形的圖像以便得到目標圖像；和C)計算所述基準圖像中所述至少兩個預設圖形的特征追蹤點在應變測量方向上的第一距離以及所述目標圖像中所述至少兩個預設圖形的特征追蹤點在所述應變測量方向上的第二距離，根據所述第一距離和所述第二距離得到所述被測物體在所述應變測量方向上的應變。

根據本發明實施例的應力監測方法可以測量該被測物體的應變、應力。

另外，根據本發明上述實施例的應力監測方法還可以具有如下附加的技術特征：

根據本發明的一個實施例，所述應變測量方向為多個，且沿每個所述應變測量方向布置至少兩個所述預設圖形，所述應力監測方法進一步包括根據所述被測物體在每個所述應變測量方向上的應變，通過角度變換和投影得到所述被測物體在任意方向上的應變。

根據本發明的一個實施例，所述步驟C)包括：

C-1)對所述目標圖像和所述基準圖像進行灰度化處理，以便得到至少兩個所述預設圖形的每個點的灰度值；

C-2)以所述應變測量方向為X方向，在Y方向上選取測量范圍，其中在所述測量范圍內，所述預設圖形的數量大于等于兩個，所述X方向上的每一個點在所述Y方向上對應的所述預設圖形的數量小于等于1；

C-3)在所述測量范圍內，按照公式Ⅰ對所述X方向上的每一個點所對應的所述預設圖形的點的灰度值進行取和、求平均，以便得到所述X方向上的每一個點所對應的所述預設圖形的灰度值密度：

公式Ⅰ