[发明专利]一种基于频闪照明的疲劳裂纹扩展试验图像在线采集方法

摘要

一种基于频闪照明的疲劳裂纹扩展试验图像在线采集方法，包括以下步骤：1)将散斑试件装夹到试验机上，通过扫频试验获得共振频率；2)在激振信号的零相位时触发频闪光源和CCD快门，设定频闪光源和CCD快门的触发频率，采集一系列散斑试件的图像；3)采用快速数字图像相关方法计算裂纹散斑图像的裂纹尖端弹性区域的应变场，提取应变场中同一特征点的应变值进行最小二乘正弦曲线快速拟合。4)计算拟合出的应变值正弦曲线与试验机激振信号之间的相位差，并将此相位差反馈给频闪控制器调节频闪光源与CCD快门的触发时间；再进行二次图像采集，采集到载荷最大点与最小点位置时的图像。本发明易于实现、成本较低、且可实现实时在线处理。

主权项

1.一种基于频闪照明的疲劳裂纹扩展试验图像在线采集方法，其特征在于：包括以下步骤：1)疲劳裂纹扩展试验中采用电磁谐振式高频疲劳试验机，将散斑试件装夹到试验机上，通过扫频试验获得共振频率，该共振频率也是施加到试件上交变载荷的频率；2)首先在激振信号的零相位时触发频闪光源和CCD快门，按照公式(1)设定频闪光源和CCD快门的触发频率，采集一系列散斑试件的图像；其中，f_采为采样得到的正弦曲线频率，f为待采集载荷信号的频率，N为两个采样点之间相隔的整数个波形，n为完成一个完整波形采样的采样点数；3)采用快速数字图像相关方法计算裂纹散斑图像的裂纹尖端弹性区域的应变场，提取应变场中同一特征点的应变值进行最小二乘正弦曲线快速拟合；4)计算拟合出的应变值正弦曲线与试验机激振信号之间的相位差，并将此相位差反馈给频闪控制器调节频闪光源与CCD快门的触发时间；接下来再进行二次图像采集，采集到载荷最大点与最小点位置时的图像。