[發(fā)明專利]一種物體受力應(yīng)變檢測(cè)結(jié)果的直觀呈現(xiàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110698476.7
• 申請(qǐng)日: 2021-06-23
• 公開（公告）號(hào): CN113483687B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陶云輝;陳振鵬;楊峰;黃慧雅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州佛朗斯股份有限公司
• 主分類號(hào): G01B11/16
• 分類號(hào): G01B11/16;G06T5/00
• 代理公司: 合肥律眾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34147
• 代理人: 殷娟

本發(fā)明公開了一種物體受力應(yīng)變檢測(cè)結(jié)果的直觀呈現(xiàn)方法，涉及應(yīng)力檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括以下步驟：步驟1：制備被試物的激光散斑；步驟2：獲取被試物的變形前后的散斑圖，并利用DIC算法計(jì)算散斑圖的噪聲位移場(chǎng)；步驟3：設(shè)置最大迭代系數(shù)K，并計(jì)算閾值t；步驟4：隨機(jī)選取S個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)建立最小數(shù)據(jù)模型Msubgt;k/subgt;；步驟5：計(jì)算每個(gè)每個(gè)點(diǎn)至最小數(shù)據(jù)模型Msubgt;k/subgt;的距離d；步驟6：計(jì)算距離d小于閾值t的計(jì)算點(diǎn)個(gè)數(shù)Nsubgt;k/subgt;；步驟7：利用數(shù)據(jù)子集Psubgt;k/subgt;擬合位移場(chǎng)并計(jì)算相應(yīng)的應(yīng)變值。操作簡(jiǎn)單，在環(huán)境惡劣的調(diào)節(jié)下方便實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)量小的優(yōu)點(diǎn)，能廣泛的用于惡劣環(huán)境下對(duì)被試物的檢測(cè)，直觀的將結(jié)果呈現(xiàn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于應(yīng)力檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種物體受力應(yīng)變檢測(cè)結(jié)果的直觀呈現(xiàn)方法。

背景技術(shù)

物體由于外因(受力、濕度、溫度場(chǎng)變化等)而變形時(shí)，在物體內(nèi)各部分之間產(chǎn)生相互作用的內(nèi)力，以抵抗這種外因的作用，并試圖使物體從變形后的位置恢復(fù)到變形前的位置。在所考察的截面某一點(diǎn)單位面積上的內(nèi)力稱為應(yīng)力。同截面垂直的稱為正應(yīng)力或法向應(yīng)力，同截面相切的稱為剪應(yīng)力或切應(yīng)力。

隨著高新技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)復(fù)合材料的要求越來(lái)越高，復(fù)合材料不僅僅適應(yīng)目前工業(yè)技術(shù)高速發(fā)展的需求，同時(shí)也要在復(fù)雜多變、極端惡劣的應(yīng)用環(huán)境下具有良好的穩(wěn)定性和可靠性，其中材料的力學(xué)性能以及承載結(jié)構(gòu)是制約一些高新技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵；由于目前材料在惡劣環(huán)境條件下變形測(cè)量的理論和技術(shù)尚不成熟，對(duì)材料的位移和應(yīng)變測(cè)量的力學(xué)實(shí)驗(yàn)，是研究材料在惡劣復(fù)雜環(huán)境下力學(xué)行為及其可靠性的最重要、最基本的技術(shù)手段。

在實(shí)際測(cè)量中，惡劣復(fù)雜環(huán)境的實(shí)驗(yàn)條件比如高溫、輻射等對(duì)測(cè)量的影響很大，對(duì)材料高溫變形測(cè)量帶來(lái)很大的困難，傳統(tǒng)的常溫情況下的位移和應(yīng)變測(cè)量方法很難適用到惡劣復(fù)雜環(huán)境下，很難將物體將物體的應(yīng)變檢測(cè)結(jié)果直觀的展現(xiàn)出來(lái)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種物體受力應(yīng)變檢測(cè)結(jié)果的直觀呈現(xiàn)方法，解決了現(xiàn)有上述技術(shù)背景中的問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明為一種物體受力應(yīng)變檢測(cè)結(jié)果的直觀呈現(xiàn)方法，包括以下步驟：

步驟1：制備被試物的激光散斑；

步驟2：獲取被試物的變形前后的散斑圖，并利用DIC算法計(jì)算散斑圖的噪聲位移場(chǎng)；

步驟3：設(shè)置最大迭代系數(shù)K，并計(jì)算閾值t；

步驟4：隨機(jī)選取S個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)建立最小數(shù)據(jù)模型M_k；

步驟5：計(jì)算每個(gè)每個(gè)點(diǎn)至最小數(shù)據(jù)模型M_k的距離d；

步驟6：計(jì)算距離d小于閾值t的計(jì)算點(diǎn)個(gè)數(shù)N_k；

步驟7：利用數(shù)據(jù)子集P_k擬合位移場(chǎng)并計(jì)算相應(yīng)的應(yīng)變值。

優(yōu)選的，所述步驟2中，采用CCD相機(jī)對(duì)被試物的散斑進(jìn)行采集。

優(yōu)選的，所述步驟2中DIC算法的自適應(yīng)閾值計(jì)算方法為：對(duì)于V位移場(chǎng)，利用i＝1…m,j＝1…n，計(jì)算位移波動(dòng)值，其中，Z(x_i,y_j)位移波動(dòng)值，v(x_i,y_j)是點(diǎn)(x_i,y_j)在y方向的位移值，m和n分別是位移場(chǎng)的列和行，再利用每個(gè)點(diǎn)的位移值對(duì)應(yīng)y坐標(biāo)下所有位移的平均值，以直方圖形式統(tǒng)計(jì)各組數(shù)據(jù)出現(xiàn)的頻率，從位移波動(dòng)最小值開始搜索直到第一個(gè)波動(dòng)值對(duì)應(yīng)的數(shù)量小于平均值時(shí)停止，則波動(dòng)值為閾值。

優(yōu)選的，所述步驟3中，計(jì)算閾值t為所述步驟2中的自適應(yīng)閾值計(jì)算閾值計(jì)算方法，并且將n的初始值置為零。