多通道数字图像相关的柔性屏多层应变同步测量

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作者 李骏睿 曾湘文 +2 位作者 周露 宋浩林 王永红 《光学精密工程》 北大核心 2025年第15期2354-2364,共11页

随着以折叠屏手机为代表的柔性屏产业快速兴起,实现柔性屏在弯折状态下各层结构变形与应力分布的同步测量,已成为结构设计与性能测试中亟需突破的核心技术难题。基于多通道数字图像相关(DIC)技术,结合荧光标记与屏幕显示,利用彩色多通... 随着以折叠屏手机为代表的柔性屏产业快速兴起,实现柔性屏在弯折状态下各层结构变形与应力分布的同步测量,已成为结构设计与性能测试中亟需突破的核心技术难题。基于多通道数字图像相关(DIC)技术,结合荧光标记与屏幕显示,利用彩色多通道光学测量系统,实现了柔性折叠屏在动态弯折过程中的多结构层变形与应变场的同步测量。在多层散斑图案制备方面,显示层通过自身发光机制直接呈现红色散斑图案,表面保护层采用喷涂荧光粉末生成蓝色散斑,实现了对量产柔性屏的无损荧光散斑制备;此外,在制造阶段在任意中间结构层掺杂绿色荧光粉末可进一步拓展对任意结构层的变形同步测量。不同颜色的散斑由彩色相机系统同步采集并光谱分离,随后通过DIC算法分别解算各结构层的全场变形与应变分布。所构建的测量系统面内与面外变形测量精度分别达到1μm和5μm,可满足柔性屏结构设计与性能测试中对多层材料同步测量的高精度需求。实验结果表明,该方法能够高精度同步获取柔性屏各层的变形与应变分布,为柔性屏可靠性研究提供了可靠的无损检测工具。 展开更多

关键词 数字图像相关 柔性屏 显示散斑 荧光散斑 应变测量

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基于散斑去模糊的数字图像相关深度量程拓展

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作者 黄海昇 倪梓浩 +1 位作者 白玉磊 董博 《光学精密工程》 北大核心 2025年第18期2857-2867,共11页

在二维数字图像相关技术(2D-DIC)的振动测量中,有限的深度量程会在散斑离面位移过大时引发散斑图像模糊问题。为了实现深度量程的拓展,本文提出一种融合维纳滤波和自适应局部平滑的离焦散斑去模糊方法。该方法首先分析了散斑图像中离焦... 在二维数字图像相关技术(2D-DIC)的振动测量中,有限的深度量程会在散斑离面位移过大时引发散斑图像模糊问题。为了实现深度量程的拓展,本文提出一种融合维纳滤波和自适应局部平滑的离焦散斑去模糊方法。该方法首先分析了散斑图像中离焦模糊的产生机制,并利用维纳滤波对原始模糊图像进行复原。随后,通过引入自适应局部平滑策略对维纳滤波反卷积产生的振铃效应进行抑制。最后,为了验证本文所提方法的有效性,分别进行了离焦散斑去模糊实验、离面位移测量实验和振动测量实验。在离焦去模糊效果实验中,散斑图像获得了更高的平均强度梯度和更小的最优子集尺寸,表明新方法可以有效提升散斑对比度并获得高质量复原图像;在离面位移重构实验中,最大动态测量范围提升了9%,离面位移测量值相对于真实值的离散程度降低了8.8%,有效拓展了2D-DIC的深度量程;在实际振动测量中,该方法将周期振动信噪比提升了5.5%,同时将均值误差降低了2.4%,有效提高了2D-DIC的测量精度。本文所提出方法显著拓展了传统2D-DIC在深度方向的测量能力,为复杂动态场景下的全场振动监测提供了可靠技术支持。 展开更多

关键词 散斑去模糊 深度量程拓展 数字图像相关技术 离面位移 维纳滤波

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激光三角二维速度与距离同步测量

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作者 王世纪 张浩 冯卫帅 《光学精密工程》 北大核心 2025年第15期2378-2389,共12页

传统的激光三角测量仅能测量轴向距离,且横向分辨力受表面微观结构的影响,测量精度通常为微米级。为拓展其在工业高精度测量领域的应用范围,提出可同步进行运动物体横向速度与表面轴向距离二维正交测量的方法和一种不受散斑噪声影响的... 传统的激光三角测量仅能测量轴向距离,且横向分辨力受表面微观结构的影响,测量精度通常为微米级。为拓展其在工业高精度测量领域的应用范围,提出可同步进行运动物体横向速度与表面轴向距离二维正交测量的方法和一种不受散斑噪声影响的边缘检测轴向距离测量方法。本研究结合直射式激光三角测量传感器所遵循的Scheimpflug定律,在理论层面构建被测物横向运动、轴向表面起伏与成像光斑特性变化的映射关系模型。在算法层面,基于几何光学与散斑效应,引入数字图像相关技术捕捉散斑内部纹理位移,并结合Canny算子与Zernike亚像素边缘检测算法实时定位光斑边缘动态变化,实现了移动表面的横向速度与轴向位置的同步测量。实验结果表明,测量的相对误差和相对不确定度可低至10^(-4),基于边缘检测的横向测量分辨力可提高一个数量级且测量精度达到亚微米级。该方法拓展了激光三角传感器的测量和应用维度,可为多自由度的运动机械、流体力学等动态行为研究提供技术支撑。 展开更多

关键词 激光三角测量 二维正交测量 散斑效应 数字图像相关 边缘检测

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拉伸载荷下纯钛应变局域化的多尺度研究

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作者 梁晓峰 龚新华 卢磊 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期9-14,共6页

基于数字图像相关技术,制备了宏观尺度、介观尺度和微观尺度的散斑,用平均灰度梯度和灰度直方图对散斑质量进行评价,从多尺度应变场测量的角度研究拉伸载荷下纯钛应变局域化变形,分析了不同空间尺度的应变场之间的共性与差异,讨论了微... 基于数字图像相关技术,制备了宏观尺度、介观尺度和微观尺度的散斑,用平均灰度梯度和灰度直方图对散斑质量进行评价,从多尺度应变场测量的角度研究拉伸载荷下纯钛应变局域化变形,分析了不同空间尺度的应变场之间的共性与差异,讨论了微结构的演化及孪晶的相互作用对变形场的影响。结果表明:宏观尺度、介观尺度和微观尺度散斑的平均灰度梯度值分别为17.9、23.5、40.1,灰度直方图分布较均匀平滑,散斑质量较好;3种尺度的应变场均表现出一定程度的应变局域化,应变集中带相互交叉,且与拉伸轴呈约±45°的夹角。其中,宏观尺度的应变集中带数量较少,介观尺度下观察到大量的应变集中带,交叉处应变集中较高。微观尺度下激发了{1012}拉伸孪晶及{1122}压缩孪晶,应变集中主要分布在晶界及孪晶界处。 展开更多

关键词 纯钛 数字图像相关 散斑 应变局域化 孪晶

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微尺度散斑打印方法及应用

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作者 张晓川 梁树兵 +3 位作者 秦欣怡 闫悦悦 陈刚 张佩佩 《印刷与数字媒体技术研究》 CAS 北大核心 2024年第5期219-225,共7页

微尺度变形测量方法是探究包装材料破坏失效机理的重要研究手段。本研究提出了一种微尺度散斑打印方法,并结合数字图像相关(digital image correlation,DIC)技术实现了牛皮纸微尺度变形测量。首先,在牛皮纸上打印不同分辨率、不同灰度... 微尺度变形测量方法是探究包装材料破坏失效机理的重要研究手段。本研究提出了一种微尺度散斑打印方法,并结合数字图像相关(digital image correlation,DIC)技术实现了牛皮纸微尺度变形测量。首先,在牛皮纸上打印不同分辨率、不同灰度级的纯色图像作为微尺度散斑,并采用平均灰度梯度评价散斑质量,结果表明通过打印纯黑(灰度级为0)图像即可在可打印包装纸上制备较高质量微尺度散斑。接下来,结合光学显微镜及微拉伸台,进行了平移实验和单轴拉伸实验,结果表明基于打印的微尺度散斑结合DIC可以实现微米量级的位移测量,制备的散斑对牛皮纸原有力学性能无明显影响。最后,将微尺度散斑打印方法与DIC相结合应用于分析折痕对牛皮纸拉伸性能的影响,折痕微区的局部应变集中导致了折痕试样抗拉强度的明显下降。本研究为可打印包装材料的微尺度变形测量提供了一种有效手段。 展开更多

关键词 微尺度 散斑打印 数字图像相关 变形

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基于数字图像相关法的轮轨力测量研究 被引量：1

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作者 钟昊 王雪梅 +2 位作者 倪文波 魏丞耀 丁军君 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2453-2464,共12页

针对应变计式轮轨力测量方法的不足,研究一种基于数字图像相关法的非接触式轮轨力测量方法。通过受力分析以及有限元计算,确定钢轨表面非接触测点区域位置。根据轨旁检测的特点设计测量系统的整体方案并分析了其测量原理,对相机进行了... 针对应变计式轮轨力测量方法的不足,研究一种基于数字图像相关法的非接触式轮轨力测量方法。通过受力分析以及有限元计算,确定钢轨表面非接触测点区域位置。根据轨旁检测的特点设计测量系统的整体方案并分析了其测量原理,对相机进行了分析选型,以实现轮轨力作用下钢轨表面测点区域变形散斑图像的高质量采集。基于数字图像相关法对所采集的变形散斑图像进行分析,采用1阶形函数描述钢轨的变形,并使用零均值归一化差值平方和函数作为相似度的度量指标;为了提高系统的测量分辨精度,在整像素匹配算法的基础上,通过对位移初值进行迭代计算进一步得到亚像素级位移,并使用最小二乘法拟合位移场结果得到相应的应变场。在实验室设计并搭建了具有移动加载功能的轮轨力测量试验系统;通过静态标定试验准确建立了反映钢轨应变和轮轨垂向力大小数学关系的线性标定曲线,并分析讨论了相机工作距离和光照强度等因素对轮轨力测量的影响;在移动载荷作用下进行了轮轨力动态测量试验,与接触式应变计法测量结果进行比较,非接触式数字图像相关法在跨中位置的最大轮轨力测量误差不超过0.3%。动静态测量试验结果表明,数字图像相关法能够实现轮轨力的精确测量,是一种有效的非接触式轮轨力测量方法。 展开更多

关键词 轮轨力 数字图像相关法 散斑图像 亚像素匹配 试验研究

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竖向孔洞对木柱受压承载性能的影响研究 被引量：1

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作者 钟慧娴 陈勇平 钟永 《木材科学与技术》 北大核心 2024年第6期39-46,68,共9页

带孔洞木柱受压承载性能是古建筑木结构的研究重点之一。以古建筑常用树种落叶松(Larix sp.)木材为试验材料,采用人工开孔方法来模拟木柱内部孔洞缺陷,基于数字散斑图像(digital speckle image correlation,DIC)和力学试验机联用技术,... 带孔洞木柱受压承载性能是古建筑木结构的研究重点之一。以古建筑常用树种落叶松(Larix sp.)木材为试验材料,采用人工开孔方法来模拟木柱内部孔洞缺陷,基于数字散斑图像(digital speckle image correlation,DIC)和力学试验机联用技术,研究竖向孔洞对木柱受压承载性能的影响,结合宏观和微观力学性能来揭示带竖向孔洞缺陷木柱的受压破坏机制。结果表明:在本试验条件下,竖向孔洞横截面面积对木柱极限荷载的影响大于孔洞长度的影响;带竖向孔洞木柱受压破坏模式主要表现为褶皱破坏,随着位移的增加,出现木材横纹撕裂和斜角度剪切破坏;木材纤维褶皱破坏和斜角度剪切破坏主要是木材管胞细胞壁屈曲导致,而木材横纹撕裂破坏主要沿木材管胞顺纹方向延展且断面呈不规则锯齿状;应变场分布图显示表明木柱孔洞端部位置的竖向应力、横纹应力和剪切应力均存在显著应力集中,验证了数字散斑方法预测古建筑木构件损伤位置的有效性。通过竖向孔洞对木柱受压承载性能的影响研究,可为古建筑木结构保护修缮提供参考依据。 展开更多

关键词 带孔洞木柱 受压承载性能 数字散斑图像(DIC) 竖向孔洞 极限荷载 破坏模式 应变场

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数字图像相关技术表征木竹材干缩湿胀的适用条件 被引量：1

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作者 詹天翼 范一鼎 +3 位作者 朱健祎 刘昊源 彭辉 吕建雄 《林业工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期60-67,共8页

数字图像相关技术(DIC)是表征木竹材干缩湿胀的有效手段。传统DIC分析需对木竹材表面施加人工散斑点,近年来也有报道利用管胞、木纤维等天然孔隙作为自然散斑点进行DIC分析,但自然散斑与人工散斑表征木竹材干缩湿胀是否具有差异尚无定论... 数字图像相关技术(DIC)是表征木竹材干缩湿胀的有效手段。传统DIC分析需对木竹材表面施加人工散斑点,近年来也有报道利用管胞、木纤维等天然孔隙作为自然散斑点进行DIC分析,但自然散斑与人工散斑表征木竹材干缩湿胀是否具有差异尚无定论,采用自然散斑对不同树种的干缩湿胀进行表征时的适用条件也尚不明确。因此,以人工林杨木、杉木和毛竹为研究对象,对比了2种散斑方式(自然散斑、人工散斑)DIC与实测法对干缩湿胀变形的表征差异,讨论了采用自然散斑进行干缩湿胀表征时的适用条件。研究结果表明,在水分解吸、吸着过程中,2种散斑方式对木竹材干缩、湿胀变形的表征存在差异,且该差异与树种、纹理方向、相对位置等因素有关。相较于人工散斑,自然散斑与实测结果无显著差异,即自然散斑更适合表征木竹材的干缩湿胀变形。管胞、木纤维、竹薄壁细胞以及维管束均可作为自然散斑点表征干缩湿胀变形。根据作为自然散斑点的细胞类型,调整DIC相应的像素点尺寸和步长:像素点尺寸需调整至该类型细胞(腔)尺寸的1/10~1/5;步长需调整至确保子集移动距离与该类型细胞(腔)尺寸相近。研究结果为准确利用DIC表征木竹材干缩湿胀变形提供了理论依据与实际参考。 展开更多

关键词 干缩湿胀 数字图像相关技术(DIC) 自然散斑 人工散斑

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一种新的数字散斑相关方法及其应用 被引量：103

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作者 芮嘉白 金观昌 徐秉业 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1994年第5期599-607,共9页

本文提出了一种新的改进的数字散斑相关方法——十字搜索法。采用该方法将大大缩短计算时间，从而使数字散斑相关在微机上得到成功的应用。本文还从概率与统计的角度提出了新的相关系数计算公式，这个计算公式可以提高计算精度。文中还... 本文提出了一种新的改进的数字散斑相关方法——十字搜索法。采用该方法将大大缩短计算时间，从而使数字散斑相关在微机上得到成功的应用。本文还从概率与统计的角度提出了新的相关系数计算公式，这个计算公式可以提高计算精度。文中还讨论了高精度测量的一些技术问题。初步实验验证表明，本文所提出的方法是一种实用的快速、高精度的位移、应变测试方法。 展开更多

关键词 数字散斑 相关 CAT 力学测量

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双目视觉DIC测量系统的离面位移测量精度 被引量：6

10

作者 冯秀 陈旭 +3 位作者 徐楠 陈凡秀 谢欣 杨连祥 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期457-462,共6页

采用离面位移测量精度达到10nm～20nm的电子散斑干涉测量系统验证了双目视觉数字散斑相关测量系统的离面位移测量精度。分别用电子散斑干涉测量系统和双目视觉数字散斑相关测量系统同时测量了平板离面位移,并对所测量的位移最大值进行... 采用离面位移测量精度达到10nm～20nm的电子散斑干涉测量系统验证了双目视觉数字散斑相关测量系统的离面位移测量精度。分别用电子散斑干涉测量系统和双目视觉数字散斑相关测量系统同时测量了平板离面位移,并对所测量的位移最大值进行了分析处理及比较。结果表明,双目视觉数字散斑相关测量系统的物体离面位移分布云图与电子散斑干涉测量系统的结果基本相同,且两者位移均方根相差为2.76μm～3.56μm,相对误差为4.59%～7.60%。因此,当被测量物体的离面位移大于4μm时,双目视觉Q400测量系统精度可达到电子散斑干涉测量系统的精度。 展开更多

关键词 数字散斑相关 电子散斑干涉 位移 测量精度

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高温下数字图像相关散斑最优成像探究 被引量：12

11

作者 胡悦 王永红 +2 位作者 鲍思源 胡慧然 闫佩正 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期728-735,共8页

为了测量材料在高温甚至超高温下的力学性能,采用数字图像相关方法,并研究其在高温下的最优成像。采取不同的散斑制作方法,同时加入不同颜色的高温漆,在不同的温度节点,外加不同光源及相应的滤波片,采集并观察图像是否具有良好的对比度... 为了测量材料在高温甚至超高温下的力学性能,采用数字图像相关方法,并研究其在高温下的最优成像。采取不同的散斑制作方法,同时加入不同颜色的高温漆,在不同的温度节点,外加不同光源及相应的滤波片,采集并观察图像是否具有良好的对比度。普通的单色光源在800℃以后会逐渐失效,无法获取图像,而紫外光在1 200℃时依然可以获取较好的图像,且直接利用试件本身颜色作为底色效果更佳。采用紫外光照明可以实现DIC在高温环境下的测量。同时利用黑色或者蓝色散斑直接喷涂在试件上有着最佳的对比度,要优于常规的散斑制作方法。 展开更多

关键词 数字图像相关 高温测量 紫外光 散斑

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正交小波变换在散斑图象相关计算中的应用 被引量：8

12

作者 林碧森 金观昌 姚学峰 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期235-240,共6页

本文在散斑图象的相关计算处理技术中引入了二维离散正交小波变换 ,详细叙述了其原理 ,给出了实验计算的结果 ,并与原始的空域相关计算进行了比较 ,从中可以看出 :无论是相关计算精度 ,还是相关搜索速度 。

关键词 正交小波变换 计算 散斑图象 图像处理

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基于微粒子群优化算法的数字散斑图像相关方法 被引量：9

13

作者 梁智锦 王开福 +1 位作者 顾国庆 张成斌 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期603-607,共5页

为了能够通过一步搜索同时得到数字散斑图像中所测点的整像素和亚像素位移信息,采用灰度插值的方法构造了亚像素子区,改进了基于微粒子群算法的数字图像散斑相关方法。对含有平移信息的模拟散斑图和具有应变的模拟散斑图进行相关计算,... 为了能够通过一步搜索同时得到数字散斑图像中所测点的整像素和亚像素位移信息,采用灰度插值的方法构造了亚像素子区,改进了基于微粒子群算法的数字图像散斑相关方法。对含有平移信息的模拟散斑图和具有应变的模拟散斑图进行相关计算,验证了该方法的适用性;在对具有微小面内位移转动的试件进行测量时,比较了整像素的微粒子群算法和不同量级的灰度插值下的亚像素微粒子群算法。结果表明,基于微粒子群算法的亚像素数字散斑图像相关方法在测量小位移方面具有一定的优越性。 展开更多

关键词 图像处理 数字散斑相关 微粒子群优化算法 灰度插值

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基于散斑点数的松软型煤单轴压缩损伤演化研究 被引量：5

14

作者 张天军 董晓刚 +1 位作者 潘红宇 张磊 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2017年第11期88-94,共7页

为定量分析松软煤样在压缩过程中的损伤演化特性,利用数字图像相关方法对正方体型煤试样单轴压缩试验过程中采集的表面数字图像进行处理分析,对比分析不同煤样的损伤演化特性,提出了以散斑点数为基准量的散斑损伤变量D_I,分阶段探究了... 为定量分析松软煤样在压缩过程中的损伤演化特性,利用数字图像相关方法对正方体型煤试样单轴压缩试验过程中采集的表面数字图像进行处理分析,对比分析不同煤样的损伤演化特性,提出了以散斑点数为基准量的散斑损伤变量D_I,分阶段探究了煤样的损伤特性,并与面积损伤变量D_S值进行比较。结果表明:在应变相等的情况下,依据VIC系统所得到的散斑损伤变量比面积损伤变量大,对于损伤边界和微损伤能够更加细致和具体的描述;强度不同的煤样其加载曲线虽有所差异,但具有相似的规律;煤样强度越高,损伤变量越小,反之越大;散斑损伤变量D_I曲线与加载曲线存在相互对应的关系,能够反映煤样经历的损伤孕育、损伤萌生、损伤发展、损伤增长至完全破损全过程,散斑损伤变量D_I曲线上C_1点可以作为煤样在压缩过程中由弹性到塑性的标志,散斑损伤变量可以描述煤样损伤演化的规律。 展开更多

关键词 数字图像相关方法 单轴压缩 散斑点数 损伤演化 散斑损伤变量

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新型装配式混凝土框架节点抗震性能试验研究 被引量：10

15

作者 邢国华 王志萌 +2 位作者 秦拥军 黄娇 范玺 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期23-33,共11页

为了改善装配式混凝土框架结构的抗震性能,实现装配式结构震后具有一定的可修复功能,通过在梁端塑性铰区纵向钢筋上串联碟簧装置为节点提供恢复力并保护塑性铰区混凝土,提出一种基于全灌浆套筒连接的新型装配式混凝土框架节点。设计并... 为了改善装配式混凝土框架结构的抗震性能,实现装配式结构震后具有一定的可修复功能,通过在梁端塑性铰区纵向钢筋上串联碟簧装置为节点提供恢复力并保护塑性铰区混凝土,提出一种基于全灌浆套筒连接的新型装配式混凝土框架节点。设计并制作钢筋混凝土现浇节点试件、采用全灌浆套筒连接的装配式混凝土框架节点试件和内置碟簧装置的新型装配式混凝土节点试件各1件,通过低周往复试验分析节点试件的破坏过程、滞回特性、耗能能力等抗震性能,并采用数字图像相关法(Digital Image Correlation,DIC)对框架节点的破坏特征进行分析。试验结果表明:新型装配式混凝土节点的耗能和抗震性能优于普通灌浆套筒连接的装配式混凝土框架节点;碟簧装置在新型装配式节点加载过程发挥了类似阻尼器的作用,将节点核心区的一部分损伤转移到梁端内置碟簧区域,具有集中损伤的特性;DIC技术能够预测和记录试件在加载过程中的裂缝开展和破坏过程,可精细化分析试件破坏特征,适用于钢筋混凝土结构的裂缝分析和损伤监测。 展开更多

关键词 装配式混凝土框架 碟簧装置 灌浆套筒 抗震性能 数字图像相关法

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基于面内位移测量和刚体旋转的形貌测量方法 被引量：3

16

作者 代祥俊 戴美玲 +2 位作者 杨福俊 卢位昌 姚亚卿 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1203-1207,共5页

为了方便地获取物体表面的三维形貌,提出了一种基于面内位移测量和刚体旋转2个要素的测量方法.利用与计算机连接的步进电机精确控制物体的旋转,分别采用电子散斑干涉法和数字图像相关法测量旋转物体产生的面内刚体位移,根据位移计算出... 为了方便地获取物体表面的三维形貌,提出了一种基于面内位移测量和刚体旋转2个要素的测量方法.利用与计算机连接的步进电机精确控制物体的旋转,分别采用电子散斑干涉法和数字图像相关法测量旋转物体产生的面内刚体位移,根据位移计算出物体表面各点的相对高度,进而得出物体的三维形貌.采用该方法对边缘有倒角的半圆柱试件进行了测量,并将测量结果与游标卡尺的测量值进行对比,二者非常接近.实验结果表明,电子散斑干涉法测得的最大误差小于1.20%,数字图像相关法测得的最大误差小于1.75%,由此证明了该方法的有效性和可靠性. 展开更多

关键词 形貌 面内位移 旋转 电子散斑干涉 数字图像相关

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数字图像相关法在薄板成形极限测定中的应用 被引量：7

17

作者 牛超 臧顺来 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期75-80,共6页

成形极限曲线可展现板料在塑性失稳前所能达到的最大变形程度,是板料成形分析中的重要判据。为获得准确的试验成形极限曲线,该文通过刚性半球凸模胀形试验、采用数字散斑图像相关方法对AA6061铝板的成形极限曲线进行测定,得出了成形极... 成形极限曲线可展现板料在塑性失稳前所能达到的最大变形程度,是板料成形分析中的重要判据。为获得准确的试验成形极限曲线,该文通过刚性半球凸模胀形试验、采用数字散斑图像相关方法对AA6061铝板的成形极限曲线进行测定,得出了成形极限试验测定和极限应变提取的方法;通过对AA6061铝板进行盒形件拉深试验,建立拉深过程的有限元模型,比较了数值模拟和试验测定的极限拉深深度。比较结果表明,数字图像相关方法能够有效获取变形过程中的全场应变信息、搜索临界破裂状态,且能采用曲线拟合方式计算极限应变,避免了人为误差,提高了测量精度。拉深试验表明,所测成形极限曲线对拉深极限具有较高的预测精度。 展开更多

关键词 成形极限 数字散斑 图像相关 曲线拟合 极限应变

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1200℃高温环境下部件受热前表面应变的光学测量 被引量：8

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作者 吴大方 王怀涛 朱芳卉 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2018年第6期631-644,共14页

在大气层内飞行的高超声速飞行器外表面因气动加热处于极为恶劣的高温环境中.而气动热模拟试验中,飞行器部件受热前表面在高温环境下的变形测量非常重要且十分困难.通过建立水冷式高超声速飞行器部件受热前表面应变测量系统,结合数字图... 在大气层内飞行的高超声速飞行器外表面因气动加热处于极为恶劣的高温环境中.而气动热模拟试验中,飞行器部件受热前表面在高温环境下的变形测量非常重要且十分困难.通过建立水冷式高超声速飞行器部件受热前表面应变测量系统,结合数字图像相关方法,实现了有氧环境下耐高温Al_2O_3陶瓷材料受热前表面温度高至1 200℃的应变测量.为了验证试验结果的正确性,与Hillman给出的Al_2O_3材料热膨胀系数-温度关系式进行了对比,具有良好的吻合性.所建立的1 200℃高温应变测试系统及氧化环境下部件受热前表面应变测试方法,为高超声速飞行器受热部件的热强度分析及安全可靠性设计提供了非常重要的试验测试手段. 展开更多

关键词 高温环境 热应变 数字图像相关方法 散斑图像 光学测量

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高亮度下近红外激光散斑投射的轮廓测量 被引量：9

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作者 梁晋 梁瑜 +4 位作者 张桁维 徐劲澜 孟繁昌 尤威 刘烈金 《中国测试》 北大核心 2017年第11期17-21,36,共6页

为实现在高亮度条件下模型外形轮廓的测量,首先在计算机上生成随机矢量化散斑图案,并用激光雕刻技术制成散斑片作为散斑投射模板,采用光波为850 nm的VCSEL激光器作为投射光源并制成激光散斑投射器。在高亮度条件下,通过给相机加装窄带... 为实现在高亮度条件下模型外形轮廓的测量,首先在计算机上生成随机矢量化散斑图案,并用激光雕刻技术制成散斑片作为散斑投射模板,采用光波为850 nm的VCSEL激光器作为投射光源并制成激光散斑投射器。在高亮度条件下,通过给相机加装窄带滤光镜实现散斑图像的清晰获取,最后基于数字图像相关法完成图像的立体匹配并最终解算出模型点云。实验表明:该方法在20 400 lx条件下仍然可以实现模型的外形轮廓测量,且标准球测量结果相对偏差为0.038 4%;应用近红外激光散斑投射并给相机加装窄带滤光镜可有效减少干扰光影响,可以在高亮度条件下完成模型轮廓的精准测量。 展开更多

关键词 轮廓测量 数字图像相关法 散斑 近红外激光

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时变热辐射环境下高温合金蜂窝板三维热变形测量 被引量：7

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作者 潘兵 江天云 吴大方 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期969-975,共7页

轻质、高强和隔热性能优良的蜂窝合金板结构已广泛用于航空航天领域,其在模拟瞬态气动热环境下的热变形是高速飞行器热防护结构设计的重要参数之一.首先,用自行研制的红外辐射瞬态气动热实验模拟系统模拟与其服役环境类似的时变热辐射环... 轻质、高强和隔热性能优良的蜂窝合金板结构已广泛用于航空航天领域,其在模拟瞬态气动热环境下的热变形是高速飞行器热防护结构设计的重要参数之一.首先,用自行研制的红外辐射瞬态气动热实验模拟系统模拟与其服役环境类似的时变热辐射环境,用新型"主动成像"三维数字图像相关(3D-DIC)测量方法对高温合金蜂窝板结构试件在时变热辐射环境下不同时刻的三维热变形进行了测量.其次,为保证三维数字图像相关测量方法能有效实施,提出一种制作稳定的大面积高温散斑新方法,该方法制作的高温散斑能在整个实验过程中保持稳定,可作为高温变形的有效载体.最后,用Hoff等效刚度理论计算高温合金蜂窝板在稳态时的最大翘曲位移.研究结果表明:210 mm×210 mm的高温合金蜂窝板在单侧面辐射加热条件下其面内变形为均匀热变形,而离面变形为轴对称的翘曲变形,在900℃时其最大离面翘曲位移约为1.6 mm;Hoff等效刚度理论计算结果与实验结果相吻合. 展开更多

关键词 高温合金蜂窝板 三维数字图像相关 三维热变形 高温散斑 Hoff等效刚度理论

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