基于DIC的高溫材料機(jī)械性能測(cè)量技術(shù)研究.pdf

1、數(shù)字圖像相關(guān)(Digital Image Correlation，DIC)是一種非接觸式的全場(chǎng)光學(xué)測(cè)量方法，具有光路簡(jiǎn)單、對(duì)環(huán)境要求低等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于高溫材料的力學(xué)性能測(cè)試中，例如發(fā)動(dòng)機(jī)、航空航天及國(guó)防等工程領(lǐng)域。本文對(duì)數(shù)字圖像相關(guān)方法的算法和高溫測(cè)量系統(tǒng)的組建進(jìn)行了研究，自主建立了一套適用于高溫環(huán)境測(cè)量的數(shù)字圖像相關(guān)系統(tǒng)并將其應(yīng)用在材料的高溫測(cè)試中。通過(guò)對(duì)奧式鎳鉻不銹鋼試樣在不同溫度下熱膨脹系數(shù)的分析證實(shí)該系統(tǒng)的可行性。具體研

2、究工作如下:
　　1)研究和對(duì)比了數(shù)字圖像相關(guān)法中幾種典型的搜索算法，針對(duì)爬山搜索算法易定位到局部最優(yōu)解的不足，提出一種優(yōu)化的改進(jìn)算法-基于相關(guān)閾值和多攀爬點(diǎn)的爬山定位算法，該算法改善爬山算法精度的同時(shí)也延續(xù)了爬山算法的定位速度;
　　2)在黑體輻射理論的基礎(chǔ)上采用一種紫外光照明、紫外光濾光的DIC高溫成像方法，實(shí)驗(yàn)證實(shí)該成像方法相對(duì)于常用的藍(lán)光濾光成像方法來(lái)說(shuō)更大程度地減小了高溫?zé)彷椛涞挠绊?
　　3)研究分析了高溫

3、DIC測(cè)量中熱氣流對(duì)系統(tǒng)成像的影響，采用灰度平均算法并結(jié)合氣動(dòng)裝置的方法優(yōu)化以上影響，結(jié)果表明在高溫環(huán)境應(yīng)用以上綜合方法時(shí)，可以有效的改善熱氣流擾動(dòng)對(duì)系統(tǒng)成像的影響;
　　4)基于Visual Studio2010開(kāi)發(fā)了一套數(shù)字圖像相關(guān)測(cè)試軟件，并自行組建了高溫DIC測(cè)量實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。對(duì)組建系統(tǒng)的軟件部分進(jìn)行了常溫剛體位移實(shí)驗(yàn)、常溫拉伸實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證與分析，對(duì)系統(tǒng)的硬件部分進(jìn)行了高溫?zé)釕?yīng)變實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證，最終證實(shí)了高溫DIC測(cè)量系統(tǒng)的有效性。