数字图像相关方法测量芳纶纤维复合材料I型裂纹应力强度因子
2015-03-13郝文峰陈新文邓立伟姚学锋
航空材料学报 2015年2期
郝文峰, 陈新文, 邓立伟, 王 翔, 姚学锋
(1.北京航空材料研究院航空材料检测与评价北京市重点实验室,北京100095;2.清华大学工程力学系,北京100084)
数字图像相关方法(digital image correlation,DIC)是一种非条纹光测方法,它是现代先进的光电子技术、数字图像处理技术与计算机技术相结合的产物,它直接对物体变形前、后的两幅散斑图像进行相关运算处理,以提取散斑图中所携带的变形信息。散斑是变形信息的载体,可以通过人工制斑获得或者就直接以试件表面的自然纹理作为标记。
在二维数字图像相关方法的应用方面,国内外都开展了大量的工作。Corr等[1]利用数字图像相关方法研究了纤维复合材料与混凝土界面的粘接强度,得到较为精确的表面变形场。Fedele等[2]利用数字图像相关方法研究GLARE层板层间粘接层材料参数,将材料参数用于有限元模拟,并将模拟结果与试验进行对比。Rjafiallah等[3]提出一种三相模型来分析玻璃微珠增强聚合物基复合材料界面相影响,并用数字图像相关方法进行试验验证。Desai等[4]利用数字图像相关方法测得的位移场计算得到双材料界面裂纹应力强度因子,并将试验结果与理论和有限元结果进行对比。Carloni等[5]利用数字图像相关方法研究疲劳载荷作用下复合材料-混凝土界面裂纹扩展过程。姚学锋及其合作者对数字图像相关方法开展系统研究[6],并且将数字图像相关方法成功应用于复合材料压力容器测量[7]、人体颈椎生物力学[8]、有机玻璃黏接力学[9]、圆管残余应力测试[9]和编织复合材料力学性能表征[10~12]等一系列新型材料和新型问题的力学测试。……
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