付白强,王立忠,,张振,赵建博,马时凯,韩红亮

(1.新疆大学机械工程学院,830046,乌鲁木齐;2.西安交通大学机械制造与系统工程国家重点试验室,710049,西安)

在实际工程中,裂纹变形场的测量对于衡量材料的性能是非常重要的,测量材料裂纹的大小以及延伸方向是质量检验中的关键环节[1]。

常见的测量物体裂纹方法有:接触式测量和非接触式测量。接触式测量常用引伸计方法,但引伸计只能对待测物件某个较小的区域位置进行测量,不能测量得到裂纹延伸的方向和裂纹区域的位移场变化[2]。非接触式测量有激光三角法、莫尔投影法[3]和数字图像相关法[4-5]等,前两者方法对光照条件和测量平台要求较为严苛,在不满足条件时其测量效率和精度会受影响,而后者数字图像相关法(DIC)在测量时对环境的要求相对较低,并且能够测量小而连续的位移。然而,在实践中,通常会遇到较大的不连续的位移场(如裂缝的出现)[6],针对此问题,潘兵等人提出一种将整像素位移搜索和基于微区统计性质的亚像素位移梯度算法,能够精确的测量得到位移变化数据,但在测量较大变形区域时精度不高[7]。Chen等人首次将散斑技术应用到拉伸试验中进行测量,但测量结果精度不高[8],张尧等人用DIC方法测量模拟散斑的位移变化试验,发现测量结果与理论位移变化一致[9],孙强等人在爆炸载荷作用下用DIC测量裂缝,得出爆炸加载条件下脆性材料裂纹扩展随能量的释放呈循环阶梯式递减发展[10]。……