[发明专利]一种物体受力应变检测结果的直观呈现方法

说明书

本发明公开了一种物体受力应变检测结果的直观呈现方法，涉及应力检测技术领域。本发明包括以下步骤：步骤1：制备被试物的激光散斑；步骤2：获取被试物的变形前后的散斑图，并利用DIC算法计算散斑图的噪声位移场；步骤3：设置最大迭代系数K，并计算阈值t；步骤4：随机选取S个数据点建立最小数据模型Msubgt;k/subgt;；步骤5：计算每个每个点至最小数据模型Msubgt;k/subgt;的距离d；步骤6：计算距离d小于阈值t的计算点个数Nsubgt;k/subgt;；步骤7：利用数据子集Psubgt;k/subgt;拟合位移场并计算相应的应变值。操作简单，在环境恶劣的调节下方便实现，数据量小的优点，能广泛的用于恶劣环境下对被试物的检测，直观的将结果呈现。

技术领域

本发明属于应力检测技术领域，特别是涉及一种物体受力应变检测结果的直观呈现方法。

背景技术

物体由于外因(受力、湿度、温度场变化等)而变形时，在物体内各部分之间产生相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用，并试图使物体从变形后的位置恢复到变形前的位置。在所考察的截面某一点单位面积上的内力称为应力。同截面垂直的称为正应力或法向应力，同截面相切的称为剪应力或切应力。

随着高新技术的发展，人们对复合材料的要求越来越高，复合材料不仅仅适应目前工业技术高速发展的需求，同时也要在复杂多变、极端恶劣的应用环境下具有良好的稳定性和可靠性，其中材料的力学性能以及承载结构是制约一些高新技术发展的关键；由于目前材料在恶劣环境条件下变形测量的理论和技术尚不成熟，对材料的位移和应变测量的力学实验，是研究材料在恶劣复杂环境下力学行为及其可靠性的最重要、最基本的技术手段。

在实际测量中，恶劣复杂环境的实验条件比如高温、辐射等对测量的影响很大，对材料高温变形测量带来很大的困难，传统的常温情况下的位移和应变测量方法很难适用到恶劣复杂环境下，很难将物体将物体的应变检测结果直观的展现出来。

发明内容

本发明的目的在于提供一种物体受力应变检测结果的直观呈现方法，解决了现有上述技术背景中的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种物体受力应变检测结果的直观呈现方法，包括以下步骤：

步骤1：制备被试物的激光散斑；

步骤2：获取被试物的变形前后的散斑图，并利用DIC算法计算散斑图的噪声位移场；

步骤3：设置最大迭代系数K，并计算阈值t；

步骤4：随机选取S个数据点建立最小数据模型M_k；

步骤5：计算每个每个点至最小数据模型M_k的距离d；

步骤6：计算距离d小于阈值t的计算点个数N_k；

步骤7：利用数据子集P_k拟合位移场并计算相应的应变值。

优选的，所述步骤2中，采用CCD相机对被试物的散斑进行采集。

优选的，所述步骤2中DIC算法的自适应阈值计算方法为：对于V位移场，利用i＝1…m,j＝1…n，计算位移波动值，其中，Z(x_i,y_j)位移波动值，v(x_i,y_j)是点(x_i,y_j)在y方向的位移值，m和n分别是位移场的列和行，再利用每个点的位移值对应y坐标下所有位移的平均值，以直方图形式统计各组数据出现的频率，从位移波动最小值开始搜索直到第一个波动值对应的数量小于平均值时停止，则波动值为阈值。

优选的，所述步骤3中，计算阈值t为所述步骤2中的自适应阈值计算阈值计算方法，并且将n的初始值置为零。