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数字图像相关方法最优散斑尺寸

天津大学学报 2010年第8期43卷 674-678页

作者：王志勇王磊郭伟沈珉天津大学机械工程学院天津300072

综合分析了图像灰度噪声和亚像素插值误差这两种最主要的误差源对数字图像相关方法位移测量精度的影响,并在此基础上建立了计算数字图像相关方法的总测量误差数学模型.在综合考虑这两种误差的基础上具体分析了散斑尺寸对数字图像相关方... 详细信息

综合分析了图像灰度噪声和亚像素插值误差这两种最主要的误差源对数字图像相关方法位移测量精度的影响,并在此基础上建立了计算数字图像相关方法的总测量误差数学模型.在综合考虑这两种误差的基础上具体分析了散斑尺寸对数字图像相关方法的位移测量精度的影响,运用理论分析和数值模拟得到了不同参数下的最优散斑尺寸.研究结果表明,对于一定的测量参数而言,存在一个散斑尺寸的最优区间,在这个区间内的散斑越多,数字图像相关方法的位移测量精度越高.

关键词：数字图像相关方法位移测量精度随机噪声插值误差

数字图像相关方法在板载芯片封装热变形测量中的应用

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光子学报 2010年第11期39卷 2036-2039页

作者：陈凡秀何小元青岛理工大学理学院山东青岛266033 东南大学MEMS教育部重点实验室南京210096

针对板载芯片封装结构中由于各层材料热膨胀系数的差异引起的热失配现象,利用数字图像相关方法对板载芯片封装结构在热载荷下的表面热变形分布进行实验测量,并比较了不同封装配置对结构热变形的影响.建立了适于求解结构表面热变形分布... 详细信息

针对板载芯片封装结构中由于各层材料热膨胀系数的差异引起的热失配现象,利用数字图像相关方法对板载芯片封装结构在热载荷下的表面热变形分布进行实验测量,并比较了不同封装配置对结构热变形的影响.建立了适于求解结构表面热变形分布的理论模型,利用实验结果和有限元模拟验证了理论模型.同时表明了实验方法的有效性和可行性,为微机电系统器件设计提供了有益的参考.

关键词：测量热变形数字图像相关方法板载芯片封装微机电系统

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数字图像相关方法应用于力学参数测试

辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2014年第2期33卷 222-225页

作者：代树红宋维源孙可明辽宁工程技术大学力学与工程学院辽宁阜新123000

针对数字图像相关方法应用于力学参数测试实验问题,开展了基于该方法测试泊松比和应力强度因子的实验研究.研究结果表明:数字图像相关方法可以有效测定试件的泊松比和应力强度因子;该方法具有测试系统简单、全场和数据直观的优点;又具... 详细信息

针对数字图像相关方法应用于力学参数测试实验问题,开展了基于该方法测试泊松比和应力强度因子的实验研究.研究结果表明:数字图像相关方法可以有效测定试件的泊松比和应力强度因子;该方法具有测试系统简单、全场和数据直观的优点;又具有应用范围广和测试精度调节方便的优点.数字图像相关方法也可应用于变形、振动和流场中相关力学参数的测试.

关键词：数字图像相关方法力学参数测试光测力学泊松比应力强度因子亚像素搜索方法

数字图像相关方法在闭孔泡沫铝压缩试验中的应用

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实验力学 2008年第2期23卷 162-168页

作者：房亮唐兆琛杨福俊何思渊何德坪东南大学土木工程学院工程力学系东南大学材料科学与工程学院

为了了解相对密度与胞孔结构对闭孔泡沫铝力学性能的影响,本文采用放大成像及数字图像相关技术对两种不同密度的泡沫纯铝试样进行了实验研究。利用数字图像相关方法对泡沫纯铝变形前后的图像进行相关计算,获得了弹性范围内静态压缩情况... 详细信息

为了了解相对密度与胞孔结构对闭孔泡沫铝力学性能的影响,本文采用放大成像及数字图像相关技术对两种不同密度的泡沫纯铝试样进行了实验研究。利用数字图像相关方法对泡沫纯铝变形前后的图像进行相关计算,获得了弹性范围内静态压缩情况下闭孔泡沫铝材料表面的全场变形及局部孔结构的变形,同时根据试验结果计算了试件的名义弹性模量。实验结果表明泡沫铝整体孔结构的变形与泡沫金属材料相对密度有关,而单个孔结构的变形主要与孔壁面光滑程度和皱褶有关。实验结果还表明图像相关方法能够有效地应用于闭孔泡沫金属的力学性测量和评估的研究。

关键词：闭孔泡沫铝数字图像相关方法静态压缩试验名义弹性模量孔结构变形

基于数字图像相关方法的单轴压缩煤样应变局部化过程试验

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煤炭学报 2018年第4期43卷 984-992页

作者：王学滨侯文腾潘一山董伟辽宁工程技术大学计算力学研究所辽宁阜新123000 辽宁工程技术大学力学与工程学院辽宁阜新123000 辽宁大学辽宁沈阳110136

为了进一步揭示煤样的应变局部化过程,利用数码相机记录单轴压缩煤样一个观测表面的散斑场,采用数字图像相关方法计算应变场,根据清晰应变局部化带位置布置相互垂直的测线,获得了最大剪切应变的变异系数与纵向应力的依赖关系。研究发现:... 详细信息

为了进一步揭示煤样的应变局部化过程,利用数码相机记录单轴压缩煤样一个观测表面的散斑场,采用数字图像相关方法计算应变场,根据清晰应变局部化带位置布置相互垂直的测线,获得了最大剪切应变的变异系数与纵向应力的依赖关系。研究发现:(1)子区尺寸及测点间距不会对最大剪切应变的变异系数-纵向应变曲线的发展趋势产生影响;(2)应变局部化带法向的最大剪切应变分布左右并非严格对称,应变局部化带切向的最大剪切应变分布并非均匀,前者应与煤的非均质性有关,后者反映了应变局部化带的传播;(3)随着纵向应变的增加,应变局部化带宽度有变窄的趋势,应变局部化带法向的最大剪切应变剖面有变陡峭的趋势;(4)只有应变局部化带经历由模糊到清晰的过程才能引起最大剪切应变的变异系数的突增,此时,应变局部化出现时的纵向应力与单轴抗压强度之比为0.56。

关键词：煤样单轴压缩最大剪切应变变异系数应变局部化非均质性数字图像相关方法

采用数字图像相关方法的莫来石纤维增强气凝胶复合材料力学试验

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复合材料学报 2015年第5期32卷 1428-1435页

作者：吕双祺石多奇杨晓光孙燕涛冯坚北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191 先进航空发动机协同创新中心北京100191 国防科学技术大学航天科学与工程学院新型陶瓷纤维及其复合材料国防科技重点试验室长沙410073

基于V型缺口试样双轨剪切法设计了面内剪切试验方案,开展了莫来石纤维增强气凝胶复合材料的室温面内剪切和弯曲性能试验,采用数字图像相关方法对试样表面的位移场和应变场进行测量,并分析了力学行为和破坏模式。结果表明:设计的试验方... 详细信息

基于V型缺口试样双轨剪切法设计了面内剪切试验方案,开展了莫来石纤维增强气凝胶复合材料的室温面内剪切和弯曲性能试验,采用数字图像相关方法对试样表面的位移场和应变场进行测量,并分析了力学行为和破坏模式。结果表明:设计的试验方案可以在测试区域获得均匀的剪切应变场,适用于莫来石纤维增强气凝胶复合材料的面内剪切性能测试。试验获得的面内剪切模量和强度分别为248 MPa和0.95 MPa,弯曲模量和强度分别为294 MPa和2.08 MPa。面内剪切载荷下,试样的裂纹萌生于缺口尖端附近,并沿两缺口连线方向扩展。根据弯曲正应变场的分布特点,发现试样中性层与几何对称面不重合,验证了该材料拉压模量不同的性质。采用数字图像相关方法获得的中性层位置和理论计算值比较接近,相对误差在10%左右。

关键词：气凝胶复合材料面内剪切破坏模式数字图像相关方法中性层

基于数字图像相关方法的非接触高温热变形测量系统

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航空学报 2010年第10期31卷 1960-1967页

作者：潘兵吴大方高镇同北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191

为测定高速飞行器材料与结构的高温变形,将基于图像的变形测量的数字图像相关(DIC)方法与基于红外辐射加热装置和闭环控制的瞬态气动热试验模拟系统相结合建立了一套非接触高温热变形测量系统。该系统通过瞬态气动热试验模拟系统中的红... 详细信息

为测定高速飞行器材料与结构的高温变形,将基于图像的变形测量的数字图像相关(DIC)方法与基于红外辐射加热装置和闭环控制的瞬态气动热试验模拟系统相结合建立了一套非接触高温热变形测量系统。该系统通过瞬态气动热试验模拟系统中的红外辐射加热装置对被测试样施加快速和精确可控的热载荷,温度加载范围从室温到1200℃。在热加载过程中用数字摄像机记录不同温度下被测试样表面的数字图像,随后用DIC方法对这些记录的数字图像进行分析,从中提取被测试样表面的全场热变形。为验证该高温变形测量系统的性能,测量了铬镍奥氏体不锈钢在20～550℃温度范围内的热变形和热膨胀系数(CTE),结果显示该系统可快速方便地对航空航天材料的全场高温热变形进行精确测量。

关键词：高温数字图像相关方法热变形热膨胀系数非接触测量

数字图像相关方法在桥梁裂缝变形监测中的应用

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力学季刊 2003年第4期24卷 512-516页

作者：王静李鸿琦邢冬梅金波佟景伟李林安天津大学机械学院实验力学研究室天津200072

本文结合工程实际背景分析了数字图像相关方法应用在桥梁裂缝变形监测中的可行性及优越性,根据桥梁裂缝变形的特点采用数字图像处理技术中的位移梯度法进行所选区域的相关匹配搜索并对相关系数的计算公式加以改进,使实验过程得以简化,... 详细信息

本文结合工程实际背景分析了数字图像相关方法应用在桥梁裂缝变形监测中的可行性及优越性,根据桥梁裂缝变形的特点采用数字图像处理技术中的位移梯度法进行所选区域的相关匹配搜索并对相关系数的计算公式加以改进,使实验过程得以简化,计算结果全场化、直观化。本文对数字图像处理软件的测量精度和在实际测量中的测试误差进行了分析和研究,证明该软件能够更加精确地测定裂缝在各种荷载作用下的变形量值。实际的桥梁测试也验证了该方法的可行性和优越性。若图像记录设备的分辨率是12.47pixel/mm(0.0802mm/pixel),本文所涉及到的桥梁裂缝边缘的位移测试精度为0.000802mm。

关键词：数字图像相关方法桥梁裂缝变形监测

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数字图像相关方法在实验力学教学中的应用

实验室研究与探索 2023年第9期42卷 163-167页

作者：何新党周润刘欢王龙龙李磊西北工业大学力学与土木建筑学院中国飞机强度研究所全尺寸飞机结构静力/疲劳航空科技重点实验室

数字图像相关(Digital Image Correlation, DIC)方法以其非接触、高精度、全场变形测量等优点，在力学、航空、航天、土木工程、生物医疗等多个领域呈现出广阔的应用前景。将DIC方法引入课堂，以板件拉伸试验为例，通过DIC方法和有限元... 详细信息

数字图像相关(Digital Image Correlation, DIC)方法以其非接触、高精度、全场变形测量等优点，在力学、航空、航天、土木工程、生物医疗等多个领域呈现出广阔的应用前景。将DIC方法引入课堂，以板件拉伸试验为例，通过DIC方法和有限元仿真给学生呈现拉伸变形的基本过程及切应力和滑移线等力学概念，并将DIC方法测试结果和传统的应变电测法及有限元仿真分析结果进行了对比，使得教学过程更具思辨精神，极大激发了学生的学习兴趣，取得了良好教学效果。

关键词：数字图像相关方法实验力学全场变形测量拉伸试验