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1、科技部國家支撐項(xiàng)目《材料微納結(jié)構(gòu)機(jī)械力學(xué)性能測(cè)量技術(shù)的研究》面向納米材料研究力學(xué)性能測(cè)試的關(guān)鍵科學(xué)問題,其中主要研究?jī)?nèi)容之一是材料變形與應(yīng)變的測(cè)量。論文選題來自于該項(xiàng)目,研究基于數(shù)字相關(guān)技術(shù)的材料變形測(cè)量算法以及動(dòng)態(tài)鏈接庫設(shè)計(jì)。
數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)(Digital Image Correlation, DIC)已經(jīng)成為現(xiàn)代光測(cè)力學(xué)領(lǐng)域的一種重要的測(cè)試手段,盡管算法研究相對(duì)比較成熟,但是未見面向材料變形測(cè)量算法的完整封裝。選題研究
2、的目的就是通過比較選擇精確性和時(shí)效性較好的算法,設(shè)計(jì)一個(gè)動(dòng)態(tài)鏈接庫軟件模塊,為實(shí)現(xiàn)材料的變形和應(yīng)變測(cè)量提供一個(gè)便捷的測(cè)量工具。研究對(duì)促進(jìn)基于DIC的材料變形和應(yīng)變測(cè)量的科學(xué)研究以及儀器的商用化具有一定的科學(xué)意義。
論文主要研究工作有:
1.首先研究了數(shù)字相關(guān)算法的數(shù)學(xué)模型,基于對(duì)不同數(shù)學(xué)模型靈敏度的比較選擇協(xié)方差相關(guān)函數(shù)作為測(cè)量的主要算法;通過考察搜索效率采用爬山法算法作為搜索算法;研究了亞像素搜索法以提高測(cè)量精度;
3、對(duì)攝像機(jī)標(biāo)定的原理和算法進(jìn)行了研究,這些理論研究工作為軟件開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。
2.基于VC++6.0和OpenCV,開發(fā)了基于DIC變形測(cè)量的動(dòng)態(tài)鏈接庫,實(shí)現(xiàn)了攝像機(jī)標(biāo)定功能、實(shí)現(xiàn)了祛畸變后的像素當(dāng)量標(biāo)定功能和數(shù)字相關(guān)算法變形測(cè)量功能的封裝,通過開發(fā)變形測(cè)量應(yīng)用軟件的調(diào)用證明動(dòng)態(tài)鏈接庫模塊運(yùn)行可靠。
3.基于構(gòu)建的材料變形測(cè)量系統(tǒng),使用開發(fā)的變形測(cè)量動(dòng)態(tài)鏈接庫進(jìn)行了攝像機(jī)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)、試件剛性移動(dòng)測(cè)量試驗(yàn)和材料拉伸測(cè)量試驗(yàn)
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