[发明专利]基于光强原理测量应变的数码云纹方法、系统、设备及存储介质有效
申请号: | 202110888085.1 | 申请日: | 2021-08-03 |
公开(公告)号: | CN113720268B | 公开(公告)日: | 2022-10-25 |
发明(设计)人: | 方钦志;闫兴伟;晋利 | 申请(专利权)人: | 西安交通大学 |
主分类号: | G01B11/16 | 分类号: | G01B11/16 |
代理公司: | 西安通大专利代理有限责任公司 61200 | 代理人: | 张海平 |
地址: | 710049 *** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 原理 测量 应变 数码 方法 系统 设备 存储 介质 | ||
1.一种基于光强原理测量应变的数码云纹方法,其特征在于,包括:
将试件栅粘贴于试件的表面,采集变形前的试件栅照片作为基准栅,在试件变形过程中,采集变形后的试件栅图片作为新的试件栅,将基准栅与新的试件栅叠加,得叠加图片;
将试件栅与基准栅上对应点的光强相乘,再将相乘的结果赋予给叠加图片的对应点;
分析叠加图片中相邻节距的平均光强差,建立局部应变与相邻节距平均光强差的函数关系,通过全场分析,得试件表面的应变场,完成基于光强原理测量应变的数码云纹;
还包括:利用A色与B色形成等宽的条纹图,根据试件尺寸选择条纹宽度,根据选择的条纹宽度制作试件栅;
设定A色的光强为1,B色的光强为0,则有B色栅线条纹与任何颜色栅线条纹重叠后的光强均为0,A色栅线条纹与A色栅线条纹叠加后的光强为1;
分析叠加图片中相邻节距的平均光强差,建立局部应变与相邻节距平均光强差的函数关系,通过全场分析,得试件表面的应变场的具体过程为:
沿垂直于基准栅的栅线方向,计算叠加图片上任一点的平均光强,其中,以该点为中点,求正负二分之一基准栅节距内的平均光强,再计算叠加图片上所有点的平均光强,并以此建立平均光强变化与局部正应变的关系;
根据平均光强沿平行于基准栅栅线方向的变化率计算一个方向上的正应变分量及剪应变分量;
将试件栅转动90°后粘贴于试件表面,再计算另一个方向上的正应变分量及剪应变分量,得试件表面的应变场。
2.根据权利要求1所述的基于光强原理测量应变的数码云纹方法,其特征在于,试件表面的应变场包括相互垂直方向上的两个正应变分量εx、εy及剪应变分量γxy。
3.根据权利要求1所述的基于光强原理测量应变的数码云纹方法,其特征在于,通过移动平均方法计算叠加图片上所有点的平均光强。
4.一种基于光强原理测量应变的数码云纹设备,其特征在于,包括:
预处理模块,用于将试件栅粘贴于试件的表面,采集变形前的试件栅照片作为基准栅,在试件变形过程中,采集变形后的试件栅图片作为新的试件栅,将基准栅与新的试件栅叠加,得叠加图片;
计算模块,用于将试件栅与基准栅上对应点的光强相乘,再将相乘的结果赋予给叠加图片的对应点;
分析模块,用于分析叠加图片中相邻节距的平均光强差,建立局部应变与相邻节距平均光强差的函数关系,通过全场分析,得试件表面的应变场,完成基于光强原理测量应变的数码云纹;
利用A色与B色形成等宽的条纹图,根据试件尺寸选择条纹宽度,根据选择的条纹宽度制作试件栅;
设定A色的光强为1,B色的光强为0,则有B色栅线条纹与任何颜色栅线条纹重叠后的光强均为0,A色栅线条纹与A色栅线条纹叠加后的光强为1;
分析叠加图片中相邻节距的平均光强差,建立局部应变与相邻节距平均光强差的函数关系,通过全场分析,得试件表面的应变场的具体过程为:
沿垂直于基准栅的栅线方向,计算叠加图片上任一点的平均光强,其中,以该点为中点,求正负二分之一基准栅节距内的平均光强,再计算叠加图片上所有点的平均光强,并以此建立平均光强变化与局部正应变的关系;
根据平均光强沿平行于基准栅栅线方向的变化率计算一个方向上的正应变分量及剪应变分量;
将试件栅转动90°后粘贴于试件表面,再计算另一个方向上的正应变分量及剪应变分量,得试件表面的应变场。
5.一种计算机设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至3任一项所述基于光强原理测量应变的数码云纹方法的步骤。
6.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至3任一项所述基于光强原理测量应变的数码云纹方法的步骤。
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