數(shù)字云紋法及其在大變形測(cè)量中的應(yīng)用.pdf

1、數(shù)字云紋技術(shù)是分析軟材料大變形力學(xué)問(wèn)題的有效實(shí)驗(yàn)方法.結(jié)合新的數(shù)學(xué)方法和圖像處理技術(shù),本文著重開展了兩個(gè)方面的工作:一方面是深入地研究了適用于大變形測(cè)量的數(shù)字云紋測(cè)量技術(shù)；另一方面系統(tǒng)地研究了橡膠類材料大變形力學(xué)場(chǎng)的分區(qū)模型和各力學(xué)參量的分布特征. 在橡膠類材料大變形測(cè)量的實(shí)驗(yàn)技術(shù)方面,首次提出了圓環(huán)柵數(shù)字云紋技術(shù),實(shí)現(xiàn)了對(duì)實(shí)驗(yàn)位移場(chǎng)極坐標(biāo)分布的直接測(cè)量.采用坐標(biāo)變換及其逆變換技術(shù),解決了對(duì)圓環(huán)變形柵和射線變形柵進(jìn)行數(shù)字圖像處理

2、過(guò)程中遇到的困難,可以方便地實(shí)現(xiàn)變形柵線圖和計(jì)算結(jié)果在兩個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)下的分析與轉(zhuǎn)換. 本文將數(shù)字云紋技術(shù)應(yīng)用于橡膠類材料裂尖附近的大變形位移場(chǎng)與應(yīng)變場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)測(cè)量,系統(tǒng)地分析了裂尖附近區(qū)域大變形場(chǎng)的分布特征,首次從實(shí)驗(yàn)的角度證明了橡膠類材料大變形斷裂問(wèn)題裂尖場(chǎng)分區(qū)模型的存在.在變形過(guò)程中裂尖場(chǎng)確實(shí)存在有以θ=0為中心的擴(kuò)張區(qū)和以θ=π/2為中心的收縮區(qū).通過(guò)對(duì)應(yīng)變場(chǎng)的分析,給出了收縮區(qū)與擴(kuò)張區(qū)的邊界線位置,討論了各力學(xué)參量在不同扇區(qū)

3、的一些分布特征:如極值方向、零線位置等.本文研究了不同載荷情況對(duì)分區(qū)模型的影響.本文對(duì)比分析了兩種不同橡膠材料的裂尖場(chǎng)分區(qū)特征,結(jié)果表明材料性質(zhì)變化對(duì)分區(qū)模型沒(méi)有明顯的影響.本文還分析了裂尖場(chǎng)的應(yīng)變奇異性問(wèn)題,分別得到了擴(kuò)張區(qū)和收縮區(qū)的主應(yīng)變奇異性指數(shù). 本文研制了一種適用于大變形測(cè)量的制柵技術(shù),將這種簡(jiǎn)便的制柵技術(shù)與埋入法相結(jié)合,發(fā)展了測(cè)量物體內(nèi)部截面變形場(chǎng)的體內(nèi)柵數(shù)字云紋技術(shù).本文利用小波變換對(duì)邏輯云紋進(jìn)行圖像處理,通過(guò)小波