薛 河,张永刚,侯 成,王 帅,张雨彪,杨永杰

(1.西安科技大学 机械工程学院，西安 710054;2.西安交通大学 机械结构强度与振动国家重点实验室，西安 710049)

0 引言

结构完整性分析是关键机械结构安全使用的重要保证之一，准确测量实际工程结构中的材料力学参数是评价结构完整性的重要依据[1-4]。通常利用单轴拉伸试验来完成材料力学参数的获取，其中应力应变数据的准确测量是获取材料力学参数的关键，尤其在单轴拉伸试验的应变测量方面。传统测量应变的方式有引伸计法、应变片法等，但这些方法存在测量范围有限、测量工具安装误差大、无法捕获材料发生颈缩后的特征等局限性[5-7]。数字图像相关(Digital Image Correlation，DIC)方法作为一种非接触式高精度测量方式，基于计算机视觉技术进行图像处理和数值计算，获得不同尺度的全场变形和应变场[8-9]，规避了传统测量方式的大部分缺点，使拉伸试验最终获取的材料力学性能更为精确。

DIC方法的首次提出是在20世纪80年代，被用作激光散斑计量中表面位移分量的测量[10-11]，基于数字成像和数据处理技术的快速发展，数字图像技术已经成熟并作为一种有效的参数测量方法。近年来，它被越来越多地应用于研究材料试验的变形行为、残余应力和裂纹的扩展等方面。李庆生等[12]通过DIC方法得到锆钛复合板焊接接头各区域局部应力-应变曲线，发现焊接接头弹性模量和屈服强度最高位置在焊缝区，母材处最低，在拉伸最后阶段，试样会在母材处发生断裂。……