[发明专利]一种焦散线、光弹和数字图像相关法同步实验系统及方法

权利要求书

1.一种焦散线、光弹和数字图像相关法同步实验系统及方法，其特征在于：包括白色光源1，滤波片2，可调的汇聚光光源32，第一凸透镜3，第二凸透镜4，第三凸透镜5，第一偏振片6，第二偏振片7，第一1/4波片8，第二1/4波片9，分光镜10，第一高速相机11，第二高速相机12，延迟控制器20，充电电容21，焦散斑计算模块17，光弹条纹测量模块18，数字散斑计算模块19；其中，落锤和锤头位于试件台上。落锤和锤头通过信号线与延迟控制器相连，并调节延迟控制器触发方式为“断通”触发。延迟控制器通过信号线分别与第一高速相机和第二高速相机相连，并将第一高速相机和第二高速相机的触发模式调为“外触发”模式。第二高速相机通过信号线与充电电容相连，将充电电容通过充电线与白色光源和可调的汇聚光光源相连，可调的汇聚光光源发出的光可调节地只照射在试件表面有散斑的那一部分。实验系统调试完毕后，将第一高速相机的镜头对焦至焦散斑成像平面上，将第二高速相机的镜头对焦在试件表面上。

2.根据权利要求1所述的实验系统，其特征在于：利用数字散斑和光弹条纹成像于同一平面，用第一高速相机11完成数字散斑法和透射式光弹法两种实验的同步结合。

3.根据权利要求1所述的实验系统，其特征在于：可以通过改变冲击头的形式来实现多点弯加载，如把单点冲击头变成两点冲击头，实现四点弯加载。

4.根据权利要求1所述的实验系统，其特征在于：可以通过将落锤和锤头替换为特制的霍普金森杆夹具，利用霍普金森杆加载，来实现对试件的高应变率的加载。

5.根据权利要求1所述的实验系统，其特征在于：可以将所述加载方式改变为爆炸加载。

6.根据权利要求1所述的实验系统，其特征在于：根据透射式光弹法的原理，不同频率的光会在不同的位置产生明暗相交的条纹，多种频率的光产生的条纹相互叠加，将不利于光弹条纹的准确观测，进而影响实验数据的准确分析，滤波片2将白色光源1产生的白光过滤为单色光，使实验系统中的光频固定为某一个数值。

7.根据权利要求1所述的实验系统，其特征在于：可以通过改变延迟控制器的延迟时间来改变高速相机的拍摄时间，从而获得试件断裂过程中不同时刻的实验数据。

8.根据权利要求1所述的实验系统，其特征在于：可以通过改变试件中预制裂纹的数量和位置来研究不同形式的断裂问题。