基于数字工业摄像的非接触式纯弯曲梁正应力测量
2016-09-21钱仁军张卫峰资新运
刘 洋,钱仁军,张卫峰,资新运,何 健
(1.军事交通学院 基础部,天津 300161; 2.军事交通学院 研究生管理大队,天津 300161;2.军事交通学院 军用车辆系,天津 300161)
● 基础科学与技术Basic Science & Technology
基于数字工业摄像的非接触式纯弯曲梁正应力测量
刘洋1,钱仁军2,张卫峰3,资新运3,何健2
(1.军事交通学院 基础部,天津 300161; 2.军事交通学院 研究生管理大队,天津 300161;2.军事交通学院 军用车辆系,天津 300161)
提出一种基于数字工业摄像的纯弯曲梁正应力测量方法,通过CCD工业相机采集弯曲梁应变前后表面的图像信号,对应变前后的图像进行二维相关计算和基于梯度法的亚像素位移计算,得到弯曲梁表面的应变位移量,进而计算出弯曲梁正应力。搭建了数字工业摄像实验系统,设计了与电阻应变片法测正应力的对比实验,并对结果进行了误差分析。结果表明:数字工业摄像的正应力测量精度在5%以内,能够适用于弯曲梁表面微小应变的位移测量。
光学测量;正应力测量;数字工业摄像;数字散斑相关技术;梯度法
数字工业摄像系统通过CCD工业相机,采集弯曲梁在应变前后的表面图像,将弯曲梁上因载荷所产生的应变量转换为表面散斑图像的位移量。然后通过数字散斑相关技术(digital speckle correlation method,DSCM),计算得到表面的应变位移,从而最终得到正应力值。数字散斑相关技术是近年来发展的一种高精度的物体表面和内部位移与应变的测试方法,是对全场位移和应变进行量化分析的光测实验力学方法。它的基本原理是通过比较试件变形前后所采集散斑图的变化,来获得物体位移和应变场等力学信息[1]。……
