數(shù)字散斑相關(guān)方法測量混凝土變形的研究.pdf

1、數(shù)字散斑相關(guān)方法(digital speckle correlation method,DSCM)是20世紀80年代伴隨著光電子技術(shù)、數(shù)字圖像處理技術(shù)和計算機技術(shù)發(fā)展起來的一種新的光測實驗力學方法。與其它傳統(tǒng)的光測力學方法和電測方法相比,DSCM具有光路簡單、環(huán)境適應(yīng)性強、非接觸、全場測量等優(yōu)點,同時也更加依賴于計算機的運算處理。本文對DSCM的基本原理及實驗系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進行了分析和闡述,并運用在此基礎(chǔ)之上編寫的DSCM的計算軟件,對

2、混凝土試塊在軸向壓縮載荷作用下的變形性能進行了研究。
　　 本文所做的主要工作和取得的主要成果如下：⑴論述了數(shù)字散斑相關(guān)方法的基本原理,完整闡述了從物體變形前后的圖像采集到搜索目標圖像的相關(guān)運算,再到進一步精確計算結(jié)果的亞像素重建的數(shù)字散斑相關(guān)方法的整個計算過程。介紹了在數(shù)字散斑相關(guān)方法研究中較常使用的幾種相關(guān)公式,對用于目標圖像搜索的Newton-Raphson迭代算法,及用于亞像素重建的基于灰度插值的亞像素定位法和基于相關(guān)系

3、數(shù)插值的亞像素定位法作了公式推導(dǎo),并簡要分析了幾種計算方法的特點；⑵數(shù)字散斑相關(guān)方法的計算軟件。采用C++開發(fā)的數(shù)字散斑相關(guān)計算軟件性能優(yōu)良,界面友好,包含了對變形前后散斑圖像進行相關(guān)計算處理的一般流程。軟件內(nèi)容包括初像素搜索、亞像素搜索、位移場計算、保存結(jié)果等部分,實現(xiàn)了數(shù)字散斑相關(guān)數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵部分；⑶利用彈性模量測定和純彎曲梁正應(yīng)變分布規(guī)律的測定兩個實驗驗證了DSCM實驗系統(tǒng)和計算軟件的有效性；⑷把數(shù)字散斑相關(guān)方法應(yīng)用于混凝土表面