[發明專利]基于DIC的超聲疲勞試樣應變測量和校準方法有效
| 申請號： | 202110156550.2 | 申請日： | 2021-02-04 |
| 公開（公告）號： | CN112945770B | 公開（公告）日： | 2023-07-18 |
| 發明（設計）人： | 彭文杰;劉淵媛;魏星;祝洪川;曾永龍 | 申請（專利權）人： | 武漢鋼鐵有限公司 |
| 主分類號： | G01N3/32 | 分類號： | G01N3/32;G01N3/02;G01N21/84 |
| 代理公司： | 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102 | 代理人： | 鐘鋒 |
| 地址： | 430083 湖*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 dic 超聲 疲勞 試樣 應變 測量 校準 方法 | ||
1.一種基于DIC的超聲疲勞試樣應變測量和校準方法，其特征在于，包括：
獲取目標試樣在目標超聲頻率振動過程中的若干周期內的照片；
利用DIC方法，根據獲取的拍攝周期內的照片得到目標試樣的應變數據，對應變數據進行傅里葉變換得到應變數據的頻譜圖，從而得到目標試樣的諧振頻率和應變幅值；
由胡克定律根據目標試樣的應變幅值計算得到目標試樣的應力幅值，將目標試樣的應力幅值與預設應力幅值進行對比，判斷兩者之間的差值是否在預設范圍內；
若目標試樣的應力幅值與預設應力幅值之間的差值不在預設范圍內，則按照目標試樣的應力幅值與預設應力幅值之間的比值將預設應力幅值校準成實際應力幅值，或者按照目標試樣的應力幅值與預設應力幅值之間的比值對預設應力幅值進行修約；
所述獲取目標試樣在目標超聲頻率振動過程中的若干周期內的照片，包括：
對目標試樣表面進行噴漆，待油漆干后，在目標試樣表面涂上均勻大小的黑點得到處理后的目標試樣；
對處理后的目標試樣基于預設應力幅值進行超聲疲勞試驗，在處理后的目標試樣未加載時，通過超高速相機拍攝處理后的目標試樣中間部位圖像作為基準照片；
在超聲疲勞設備處于穩定的空冷狀態后，讓處理后的目標試樣起振，并通過超高速相機開始連續拍攝處理后的目標試樣中間部位圖像；
所述按照目標試樣的應力幅值與預設應力幅值之間的比值將預設應力幅值校準成實際應力幅值，包括：
由λ＝σ`/σ0確定應力校核系數λ，其中，σ0為預設應力幅值，σ`為目標試樣的應力幅值；
將已經完成測試的目標試樣的預設應力幅值與λ相乘得到校核后的預設應力幅值；
所述按照目標試樣的應力幅值與預設應力幅值之間的比值對預設應力幅值進行修約，包括：
將還未測試目標試樣的預設應力幅值與λ相除得到校核后的還未測試目標試樣的預設應力幅值。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用DIC方法，根據獲取的拍攝周期內的照片得到目標試樣的應變數據，對應變數據進行傅里葉變換得到應變數據的頻譜圖，從而得到目標試樣的諧振頻率和應變幅值，包括：
利用DIC方法，對比分析起振后的每張中間部位圖像與基準照片得到目標試樣正中間位置的位移和應變，將計算得到的應變數據通過傅里葉變換變換生成頻譜圖，從頻譜圖可以得到諧振頻率和應變幅值。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，若目標試樣的應力幅值與預設應力幅值之間的差值在預設范圍內，則無需校核。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，超聲疲勞試樣的諧振頻率為2.0×104Hz，超高速相機最高拍攝速率可達1.0×106幀/秒。
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