数字散斑相关技术在微结构平面运动测试中的应用

微结构是微器件或微系统的基本组成部分,对其运动特性的测试有助于对器件或系统的性能和稳定性进行评价．为此,针对频闪成像技术获得的微结构运动图像序列,对数字散斑相关技术应用于微结构平面运动特性测试的实现方法进行了探讨,采用梯度法实现全局刚性位移的精确测量,并作为牛顿迭代法的初值进行区域变形量的提取。具有较高的计算效率SiCRF微谐振器平面运动特性测试实验表明,微结构平面刚性位移测量的分辨率和偏差分别能够达到1／100像素和1／20像素,区域变形信息提取的有效性也得到了初步验证．     

数字散斑相关法在高聚物领域中的应用

高聚物广泛地应用于人类生产和生活等各个领域，其力学性能研究在材料、工程结构的优化设计中起着重要的作用．数字散斑相关法(DSCM)是一种光测实验力学方法，该方法具有测量环境要求低、可直接测取位移和应变信息及细观结构、便于实现测量自动化等优点。文中综述了数字散斑相关法在高聚物领域中的应用。     

频率域数字散斑相关法及其应用

在图象识别原理的基础上,提出频率域数字散斑相关法,该方法在频率域物体变形前后散斑图对应子区域的相关搜索,完成测量物体的变形位移。该法与常用的空间域数字相关法相比,避免了相关识别中的反复搜索,极大地减小了运算量,提高了信息提取速度,并且具有更高的定位精度和测量精度。文章最后给出了典型测量结果。     

数字散斑相关法在陶瓷材料准静态破坏 行为研究中的应用

研究了引入高精度数字散斑相关法光学测量技术对A９５ 陶瓷材料在准静态压缩试验中的变形过 程,得到了该材料在压缩变形过程不同时刻的试件表面的全场位移分布,推导出应力应变曲线与材料的本构 关系。与传统方法相比较,数字散斑相关法所具有的非接触、高精度、全场测量等特点,避免了人为干扰,可 以对试件表面全场的变形进行研究。     

数字散斑相关方法在木材科学中的应用及展望

随着现代光电子和计算机技术的发展以及数字图像处理理论的深入，数字散斑相关方法（DSCM）迅速成为实验力学领域一种重要的测试方法。文章介绍了DSCM的基本原理，并对其在木材科学领域的应用进行了综述，包括在木材常规力学测试和木材断裂、微观力学以及复合材料力学测试等方面的应用及一些新的成果。最后根据木材材料的特点, 对DSCM在木材科学上的进一步应用提出了几点建议。     

变形测量中的数字散斑相关方法

在对数字散斑相关方法进行理论分析的基础上,导出了测量物体表面变形场的一般过程,并根据以上理论设计、搭建了系统的软件和硬件。初步的实验结果表明,该方法是一种实用的快速、高精度的位移、应变测量方法。     

电子散斑干涉技术在振动测试中的应用

电子散斑干涉技术是在激光、视频、电子及数字图像处理等基础上发展起来的现代光测技术,具有全场、非接触和灵敏度高等优点,近年来得到了迅速发展.本文介绍了电子散斑干涉法的基本原理和国内外在振动测试领域的最新研究应用进展,分析了尚待解决的一些问题,探讨了未来的发展趋势.     

散斑打印技术及其在纸弹性模量测试中的应用

目的基于数字图像相关方法和可控散斑打印技术实现纸弹性模量的非接触测试。方法由于纸是可打印材料,可利用打印机将设计制作的高质量散斑图打印在纸试样的标距两端,在单轴拉伸过程中,利用数字图像相关方法测试标距线应变,将应变值与拉伸机得到的应力值进行线性拟合,即可计算得到纸的弹性模量。结果利用文中方法测试定量为80 g/m~2牛皮纸的纵向弹性模量3个试件平均值为1900MPa。结论通过对模拟图像参数的合理设计,使纸张具有高质量的散斑图,并且印刷油墨对纸张力学性能的影响最小。将提出的方法用于测量牛皮纸的弹性模量,3个试样的测量结果偏差很小,在一定程度上证明了该方法具有良好的可靠性。     

数字散斑干涉在振动测量中的应用

在动态测试领域中,数字散斑干涉技术常用到的相位处理方法有时问平均法和空间载波相移法.空间载波相移法因其简单性和实用性,被应用于双脉冲散斑干涉测量中.     

数字散斑相关方法测量聚酰亚胺无机纳米杂化材料的热膨胀系数

利用数字散斑相关方法计算在不同温度下聚酰亚胺无机纳米杂化膜的变形量,并以此计算出聚酰亚胺无机纳米杂化膜的热膨胀系数。实验中同时测量了掺杂有不同浓度粘土、云母和二氧化硅类无机物的聚酰亚胺薄膜的热膨胀系数,并对实验结果进行了分析。     

基于数字散斑相关方法的VCM深冲钢板力学性能评价

目的针对VCM深冲钢板各组分材料在变形过程中很难达到屈服和破坏的同步,材料很容易在附加应力的作用下沿薄弱方向产生失效乃至断裂的问题,研究在外加及内在因素影响下材料的变形机理和变形过程。方法采用数字散斑相关方法对VCM深冲钢板及其组分材料的力学性能进行研究。引入偏离系数、影响系数、梯度系数来计算VCM深冲钢板及其组分材料之间的关系,获取试样拉伸过程中三维变形的几何数据。结果得到了VCM深冲钢板及其组分材料的抗拉强度、弹性模量、上屈服强度、最大力下总伸长率和断后伸长率,其中,深冲基板影响系数达到2.582,影响最小的是最大力下总伸长率,影响系数为0.806。通过XJTUDIC系统检测并分析获得了x和y方向的位移值、应变值和最大主应变值。结论增加VCM薄膜后,VCM深冲钢板的应力应变能力有所提高,VCM薄膜最大应变值为91.632%,深冲基板最大应变值为40.068%,VCM深冲钢板的最大应变值为41.632%,其力学性能介于深冲基板和VCM薄膜力学性能之间。     

Displacement Measurement Through Digital Image Correlation and Digital Speckle Pattern Interferometry Techniques in Cold‐Expanded Holes

Abstract: In this paper, the displacement field induced by the split‐sleeve cold expansion of holes was measured using both digital image correlation (DIC) and digital speckle pattern interferometry (DSPI) techniques. Thus, the experimental results, which were evaluated on the inlet surface of a 6082‐T6 aluminium plate, were compared with those from theoretical prediction. DIC provided accurate measurements up to the elastic–plastic boundary, whereas the DSPI technique highlighted the changes of displacement in the elastic domain. Prediction of the displacement based on the existing analytical model agreed with the experimental results achieved with both techniques. Possible explanations for the differences are discussed.     

基于数字散斑应变测量法的薄板各向异性力学性能研究

系统地说明了采用数字散斑相关法研究薄板各向异性的实验方法和数据处理方法,进而对SPCC钢板和AA6061铝板的各向异性及其演化规律进行了研究。结果表明:散斑应变测量法是一种获取薄板力学性能的有效手段,其最大优点在于能够获得变形过程中的整体应变场,这是研究复杂加载条件下材料力学性能的关键;对于SPCC钢板,其流动应力的各向异性并不严重,但全量和增量形式的Lankford系数(r值和r′值)均表现出了明显的各向异性,且其值随着变形的增加而逐渐降低,这与传统的采用引伸计进行应变测量时只能获得恒定的Lankford系数不同;对于AA6061铝板,其流动应力和r值的各向异性均不明显,但与轧制方向成不同角度试样的伸长率表现出了明显的差异,并且流动应力的加工硬化速率和r′值在拉伸真实应变处于0.15～0.20时出现了剧烈的波动;随着变形的增加,两种薄板应变的各向异性都逐渐增强,SPCC钢板增强得更为明显。     

增材制造Ti合金数字散斑相关方法应变检测及成形极限构建综述

增材制造Ti合金的制件性能能否优于传统铸件、锻件的性能是研究人员关注的重点,亟需开展系统化的检测与评价方法研究。主要综述了增材制造Ti合金构件材料应变检测及相关成形性能基础理论研究中存在的不足和国内外研究现状,结合笔者的研究经历,围绕增材制造现阶段的研究热点,数字散斑相关方法（Digital Speckle Correlation Method,DSCM）应变精度检测进行了概述,进而综述了DSCM应用于增材制造应变检测的可行性,提出了DSCM方法构建检测评价体系的关键科学问题和解决思路,论述了增材制造环境下DSCM方法应变检测及成形极限可视化的实验方案,分为数字散斑测量系统、应变测量方法及理论、应变比对及成形极限可视化实现机理。最后,对该方向的研究进展进行了总结,并对其发展前景和主要发展方向进行了展望。     

纸木复合蜂窝材料蠕变性能研究

主要是利用四元件Burger模型对纸木复合蜂窝材料蠕变性能进行研究,其中蠕变实验采用三点弯曲的加载方式.研究结果表明:四元件模型可以用来模拟纸木复合蜂窝材料的短期蠕变行为;瞬间弹性变形和延迟弹性变形均随着应力水平的加大而加大;参数A和B、 C和D关联度大小依次为B＞D＞C,该材料的瞬时弹性变形和延迟弹性变形之间联系紧密.建议可通过单板与纸板直接胶合来提高纸木复合蜂窝复合材料的胶接性能.     

塑料包装材料力学与热学特性测量的数字散斑新方法

首次将数字散斑相关测量新技术引入包装材料的力学与热学特性研究领域，较好地解决了具有粘弹性材料在非常温环境下的特殊测量技术关键。以聚苯乙烯（PS）泡沫塑料与聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）为例，分别测定了线膨胀系数、弹性模量及其蠕变规律。     

数字图象系统及其在材料分析与测试中的应用

本文简要地介绍了通用数字图象分析系统的发展过程及其应用。并着重阐明其在材料科学领域中有关材料分析及测试方面的应用,而且介绍了作者研制的能进行材料图象分析、测量和统计的应用软件包的主要内容。