改进的电子散斑干涉法

电子散斑干涉法在处理大面内位移物体时,因变形前后散斑场失配,相关性消退,干涉条纹严重退化,导致体现变形的相位信息无法准确获得.针对该问题,将二维数字散斑相关法引入电子散斑干涉法中,由散斑相关法探测导致散斑失相关的二维面内位移场,用数字的方法将失配散斑场进行再对准,使干涉条纹恢复.用离面位移敏感电子散斑光路得到离面位移,再与散斑相关所得的面内位移场相结合,可以求得物体三维位移.最后,对周边固定、中心加载典型试件进行了测量,结果表明该方法是合理可行的.     

改进的电子散斑干涉法

电子散斑干涉法在处理大面内位移物体时，因变形前后散斑场失配，相关性消退，干涉条纹严重退化，导致体现变形的相位信息无法准确获得，针对该问题，将二维数字散斑相关法引入电子散斑干涉法中，由散斑相关法探测导致散斑失相关的二维面内位移场，用数字的方法将失配散斑场进行再对准，使干涉条纹恢复，用离面位移敏感电子散斑光路得到离面位移，再与散斑相关所得的面内位移场相结合，可以求得物体三维位移，最后，对周边固定、中心加栽典型试件进行了测量，结果表明该方法是合理可行的。     

亚像素位移插值计算方法的比较分析

介绍了亚像素数字散斑测量中常用的高斯曲面插值、抛物面插值及梯度插值原理，推导了相关的公式，提出了一种利用计算机图像处理软件考查数字散斑测量软件精度的方法，并利用这种方法对上述三种插值方法进行了比较分析．结果表明，抛物面插值法计算速度较快，精度较高，并且误差波动较小．     

激光散斑位移测量方法研究

激光散斑测量法是在全息方法基础上发展起来的一种测量方法,这种方法具有很强的实用价值。散斑位移测量不仅可以实现离面微位移的测量,也可以进行面内微位移测量。主要是对面内微位移进行了测量研究,利用设计的测量系统将物体发生位移前后的散斑图由CCD记录下来,分别用数字散斑相关法和散斑照相法对散斑图像进行了分析处理,并得出了相应的结论。最后,对以上两种测量法的特点和测量误差产生的原因都作了简单的分析和比较。     

基于空间载波的单波长剪切散斑干涉面内面外变形导数同时测量方法

剪切散斑干涉技术是测量物体变形导数的重要方法之一。针对单波长双光束面内面外变形导数测量系统中的干涉图获取问题,提出了一种基于空间载波的单波长剪切散斑干涉的面内面外变形导数同时测量方法。首先设计了一种单波长剪切散斑干涉测量光路。在该测量光路中,激光垂直入射到待测物表面,采用两个光轴相互垂直的偏振片来保证两个观测方向的光束偏振态相互垂直;使用透镜-光阑组合的马赫-曾德剪切装置来实现剪切量和载波量的独立调整。然后在剪切量一致的情况下,引入两个不同的载波频率,实现剪切散斑干涉图的相位频率分量在频谱中的分离,并通过空间载波相移技术从记录的剪切散斑干涉频谱图中提取与面内面外变形导数相关的相位分量。最后对载频的引入进行了分析与设计,同时进行了带槽口的三点弯曲实验板的变形测量。实验测量结果与仿真分析吻合,验证了该实验测量系统的可行性。     

实验固体力学在混凝土断裂方面的应用研究

综述了实验固体力学及其在混凝土断裂方面的研究现状.介绍了实验固体力学的一种光学测量新方法———数字电子散斑干涉法以及时间相移技术和空间载波变换技术.采用上述方法对带预制裂缝的混凝土三点弯曲梁进行了断裂特性的实验研究,测定了不同荷载作用下断裂过程区位移变化和裂缝张开口位移.将实验研究结果与有限元计算结果进行了比较,二者吻合得较好.实验研究表明,时间相移及空间载波变换数字电子散斑干涉法是进行混凝土损伤断裂特性研究的一种有效实验方法.     

基于DSCM的混凝土结构变形局部化试验

为了研究混凝土梁试件在四点剪切受力情况下变形局部化的位移场、应变场及其演化过程,采用了单边预制缺口混凝土梁和双边预制缺口混凝土梁两种结构模型.使用CCD摄像机采集了试件加载过程中的散斑场.使用数字散斑相关方法对采集到的散斑场进行了处理分析.结果显示出了混凝土试件在不同时刻的位移场分布和应变场分布,观察到了试件在变形局部化过程中位移场和应变场的演化过程.结果表明：数字散斑相关方法是进行混凝土损伤断裂特性研究的一种有效试验方法,为研究混凝土变形非均匀局部化演化过程及混凝土细观本构参数的取值提供了一种高效的新的试验手段.     

应用数字散斑技术的沥青混合料劈裂应变研究

采用数字散斑相关方法对沥青混合料试件间接拉伸试验中的拉伸应变进行研究.通过程序模拟散斑图的拉伸试验,得出所用数字散斑相关方法处理程序可用,且具有很高精度;通过与应变片测量法、计算法的比较和分析得出数字散斑相关方法的有效性.结果表明,数字散斑相关方法用于测量间接拉伸应变有效可行.     

DSCM在中温环境下SnSb8.5焊丝变形测量中的应用研究

研究了无铅中的一种SnSb8．5焊丝的力学性能，它是大变形材料并且在中温环境下进行应变测量，因此，普通引伸计不适用．在此，介绍了一种非接触式的应变测量方法——数字散斑相关法（DSCM）．DSCM有着全场、非接触、高精度和易操作方面的突出优点，将DSCM应用于中温环境中SnSb8．5无铅焊丝的应变测量．首先用实验验证了此方法的可行性，再将其应用于中温环境中SnSb8．5焊丝的力学性能测试，并成功得出了应力应变数据，为无铅材料的推广应用提供了理论依据．     

数字图像相关中亚像素算法的比较

数字图像相关法通常用于测量物体的位移和形变,对数字散斑相关法中的二次曲面拟合法、拉格朗日插值法、梯度法3种亚像素算法进行了研究。通过数值模拟实验,对上述亚像素算法进行了综合比较,结果表明,在上述算法中梯度法的精度最高。     

含转折非连通断层岩石破坏过程的试验研究

以数字散斑相关方法( DSCM)为手段,对含有转折非连通断层岩石破坏过程进行了试验研究.研究了岩石破坏过程中的试件表面的变形场演化过程.通过DSCM系统观测加载过程中的散斑图像,分析得到各个时刻的位移场及应变场,试验结果反映了转折非连通断层变形破坏的整个过程.结果表明,变形最初集中在岩石的弱性结构面上,并且变形破坏过程也受弱性面控制,裂纹尖端为应力集中程度最高的区域,新裂纹从这里产生并扩展,最后导致整个结构的破坏.利用变形场统计指标Cv值分析发现,该值在岩石均匀变形阶段变化较为缓慢,在岩石破坏前迅速上升,因此,可以利用Cv值对岩石破坏进行预测.     

力学不均匀性对焊接接头拉伸性能的影响研究

为了研究焊接接头力学不均一性对单向拉伸性能的影响,本文采用数字散斑相关方法（DSCM）研究了纯铝激光-电弧复合焊焊接接头在拉伸过程中的局部变形行为,获得了母材、热影响区和焊缝区的应变分布情况,发现应力43.6MPa时熔合线附近的热影响区首先进入屈服阶段,并且随着荷载的增加,总应变迅速增大,热影响区真实应变远大于名义应变,并导致最终断裂。硬度测试结果显示热影响区出现明显的退火软化现象,硬度最低,使其成为焊接接头拉伸过程中最薄弱区域。基于能量法和硬度测试结果提出了纯铝焊接接头各区域屈服强度的预测模型,预测值与实验结果吻合良好。     

曲线拟合法监测圆形建筑物倾斜变形

从最小二乘原理出发，分析和讨论了曲线拟合法监测圆形建筑物倾斜变形的原理、数学模型和实现方法等全过程。利用便携机配合全站仪进行坐标测量，很好地解决了测量误差及建筑物自身变形问题。与传统的建筑物倾斜观测方法相比，具有实施简单、功能优越、准确可靠的特点，是一种有效的跟踪监测方法，具有一定的实用价值。     

数字散斑相关法在SEM观测岩石变形时的应用

通过带扫描电镜的伺服实验机对岩石进行了原位拉伸观测实验,实时采集了岩石变形破坏过程中表面细观形貌的扫描电镜(SEM)照片.将亚像素插值和相关系数插值相结合,有效提升了数字散斑相关法的搜索效率和计算精度,并通过自行研发的数字散斑相关方法(DSCM)程序实现了岩石SEM图像中微小变形的分析计算.通过对比实验测定结果和软件计算结果,验证了算法的有效性.结果表明:岩石变形具有明显的非均匀性,在整体受拉的情况下局部出现受压区,其原因在于应力集中或损伤软化现象,且随着载荷的增加,损伤逐渐加剧并导致应变集中,从而诱发断裂.     

数字散斑相关的亚像素搜索方法比较

针对数字散斑相关方法中的二次曲面拟合、高斯曲面拟合、双线性插值、梯度法等常用的亚像素搜索技术进行了研究,建立亚像素搜索实验系统,对上述亚像素搜索技术的精度和效率进行了比较分析.结果表明,在上述几种方法中梯度法的搜索精度最高.     

应用增量法对菜园坝大桥Y构进行应力分析

在正常应力作用下,混凝土构件应力应变的非线性性质主要是由徐变引起的,工程上很难把弹性应变和徐变变形区分开.在大型混凝土结构中,由于徐变变形非常大,有时甚至相当于弹性变形,而大部分徐变变形是有害的,所以,更好地利用实测数据来分析其影响显得很重要.为了进一步分析收缩徐变对桥梁Y构产生的影响,在结构监控监测中采用阶段增量法来处理数据,通过对比分析得出比较理想的应力应变曲线,从而更客观地反映结构应力状况.实测数据分析表明:应用增量法后,结构的阶段累加应力值与实测值相比,有较大的变化,能够比较真实地反映出结构的实际应力状态,同时说明了此法的实用性.     

Deformation characterization of conductive particles in anisotropically conductive adhesive simulated by FEM

The deformation behavior and the contact area of conductive particles in anisotropically conductive adhesives (ACA) were investigated by finite element method (FEM). The solid conductive particles are made of pure Ni and Cu. The results indicate that the deformation of the conductive particles is inhomogeneous during fabrication. When the reduction in height is small the deformation concentrates in the area near the contact area. As the reduction in height increases, the strain in the area near the contact area increases, and the metal flows toward the circumference, resulting in the increase of the contact area between the conductive particles and pad. The higher the degree of deformation, the larger the contact area. The regression equations were offered to express the relations between the bounding force and the contact area or the reduction in height. An approach of how to obtain the maximum contact area in ACA was discussed.     

激光全息军用关键部件三维变形及应力测试

三维形变和三维应力测量一直是结构工程领域的重要研究课题。本文基于数字全息原理,设计了数字全息记录测试装置,实现了三维物体变形的测量;基于四个干涉图法和Matlab软件编程,提出并实现了数字相移,省去了压电位移器、位相控制器等硬件,简化了装置;基于数字全息测得的变形量与有限元理论,利用Ansys软件编程,获得变形物体的三维应力的大小及分布,从而实现了数字全息三维应力测试。大量实验表明,此方法实验装置简单、测量精度高,变形测量可容易达到1/10波长,应力测量精度可达到1.535×10^5Pa。     

立式金属罐罐底变形量测量的研究

针对立式金属罐容量试行检定规程中关于罐底测量存在的问题,在分析了现有的几种解决方法的基础上,提出了一种新的测量方法———液位传感器法。新方法分析了立式罐底部几何形状和产生变形的原因,建立了罐底部变化模型,推导出了底部变形量的计算公式,确定了液位传感器的数目和安装地点。在实际测量中,通过液位传感器测出底部变形的相关数据,计算出底部变形量。经比较,此方法能减少立式罐计量受罐底变形的影响,提高了立式罐计量的精度。