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题名基于退相关DIC的疲劳裂纹全局动态测量方法
被引量：8
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作者
程斌
李得睿
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机构
上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院
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出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期1040-1050,I0004,共12页
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基金
国家重点研发计划重点专项(2021YFE0107800)资助。
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文摘
工程材料和结构在反复荷载长期作用下容易发生疲劳开裂,疲劳裂纹测量对于开展科学试验研究和工程问题分析都至关重要,但现有方法无法实现高精度的疲劳裂纹全局动态测量.本文基于数字图像相关(digital image correlation,DIC)技术,合理利用DIC的退相关效应,提出一种疲劳裂纹全局动态测量及可视化方法.该方法首先在相机采集得到的裂纹图像内,建立具备拓扑关系的目标点云结构,并运用DIC亚像素算法得到裂纹区域位移场,再基于零均值归一化互相关(zero-mean normalized cross correlation,ZNCC)计算结果剔除退相关的DIC目标点(灭点).进一步通过“三生点”算法提取得到裂纹离散边界,并采用最小二乘法将离散边界拟合为连续裂纹边界,实现裂纹形态的几何重构,最终自动计算得到裂纹长度和宽度的动态变化过程.该方法原理清晰、理论简单,易于实现.开展数值模拟和钢节点疲劳试验,对相关算法和图像采集参数进行了验证,结果表明本文方法对疲劳裂纹边界的数字化重构误差在0.5个像素内,基于重构结果计算得到的裂纹长度和宽度误差分别为0.46像素和0.08像素(类同于0.06 mm和0.01 mm),并成功实现了对疲劳试验裂纹扩展形态的精细化动态测量及可视化.研究成果证明了DIC技术用于疲劳裂纹全局动态测量及可视化的有效性,并在测量精度、效率、成本等方面具有显著优势,可在实验室测量和工程现场测试中推广应用.
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关键词
位移场测量
数字图像相关
退相关
疲劳裂纹重构
全局动态测量
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Keywords
displacement field measurement
digital image correlation
decorrelation
fatigue crack reconstruction
fullfield dynamic measurement
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分类号
TU391
[建筑科学—结构工程]
TG806
[金属学及工艺—公差测量技术]
V556.5
[航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
Q439
[生物学—生理学]
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题名仿生复眼成像系统角度误差
被引量：6
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作者
田钰麒
高天元
赵宇
付跃刚
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机构
长春理工大学光电工程学院
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出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2018年第3期55-59,共5页
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基金
吉林省自然科学基金(201215131)
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文摘
为了实现仿生复眼成像系统的误差分析,介绍了一种误差分析的方法。建立了数学模型,通过找出坐标系的基底转换矩阵实现大地坐标和以子眼为原点的坐标系之间的转换,推导出当仿生复眼工作时其旋转角度与各参量之间的数量关系式,即系统的测量方程。运用函数误差方法将测量方程转化为误差函数方程,从而进行误差分析。并且搭建了实验,采集了实验数据,通过比对理论计算值与实际测量数据验证该分析方法的可行性。计算得系统理论旋转角度误差为3′14″,实际测得的旋转角度误差3′15″,理论计算值与实际测量值基本一致,证明该误差分析方法是可行的。
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关键词
仿生复眼光学系统
误差分析
函数误差
坐标转换
测量方程
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Keywords
bionic compound eye optic system
error analysis
function error
coordinate transformation
measurement equation
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分类号
Q692
[生物学—生物物理学]
Q439
[生物学—生理学]
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