[发明专利]基于单幅正交栅线的宏微观三维变形测量方法

摘要

本申请公开一种基于单幅正交栅线的宏微观三维变形测量的方法，属于光测力学领域。本发明通过待测物体的尺寸及三维变形量的大小范围，选择合适频率的正交光栅及图像采集仪器，通过将被测物体旋转一个角度的方式，采集旋转后清晰地正交栅线图，利用傅里叶变换和逆傅里叶变换解耦得到单向栅线图，并计算其位移场，通过位移场确定被测物体的三维变形的测量。本发明方法测量范围广，灵敏度高，且操作简单，实现了被测物体三维变形的测量。本发明对结构及变形都为中心对称的一类物体，静态或动态的三维变形都可以实现，且效果很好。

主权项

一种基于单幅正交栅线的宏微观三维变形测量方法，其特征在于，该方法包括：(1)在待测物体的表面制作具有特定频率的正交栅线形成所述待测物体表面，根据待测物体的尺寸及三维变形量的大小范围，选择图像采集仪器，通过调整图像采集仪器对所述待测物体表面的参数，使所述待测物体表面待测区域的正交栅线在图像采集仪器焦距范围内；(2)旋转调整试样台的仰俯，按照旋转轴须与正交栅线中某一栅线方向平行的原则，使试样台倾斜一个角度β，并调整所述图像采集仪器对所述待测物体表面的参数，使所述待测物体表面待测区域的正交栅线在图像采集仪器焦距范围内，得出所述待测物体表面待测区域的变形前后的正交栅线；(3)对(2)中得到的变形前后的每一幅正交栅线，经傅里叶变换和逆傅立叶变换进行解耦，得到栅线方向与旋转轴平行的单向栅线，同时得出栅线方向与旋转轴垂直的单向栅线；(4)将(3)中所述解耦后得到的不同方向的单向栅线进行位移计算，得出变形前且所述栅线方向与旋转轴垂直的单向栅线的位移场A，变形后所述栅线方向与旋转轴垂直的单向栅线位移场B，以及变形后所述栅线方向与旋转轴平行的单向栅线位移场C；(5)根据(4)中所述得到的位移场A和B、C，利用$\left\{\begin{array}{c}{h}_{(x,y)}=\frac{C-B\cos \mathrm{\β}}{\sin \mathrm{\β}}\\ {\mathrm{\ϵ}}_{(x,y)}=\frac{\sqrt{B^2+C^2-2\mathrm{BC}\cos \mathrm{\β}}-A\sin \mathrm{\β}}{A\sin \mathrm{\β}}\end{array}\right.$得到被测物体的高度h_(x，y)和面内真实应变值ε_(x，y)。