三維數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)(3DDIC)在材料形變研究中的應(yīng)用進(jìn)展

陳亞軍， 孫勝潔， 季春明

(中國民航大學(xué) 中歐航空工程師學(xué)院，天津 300300)

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三維數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)(3DDIC)在材料形變研究中的應(yīng)用進(jìn)展

陳亞軍， 孫勝潔， 季春明

(中國民航大學(xué) 中歐航空工程師學(xué)院，天津 300300)

三維數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)(3D DIC)由于其非接觸 、全場化的測量方式，與其他光測方法相比，具有自動化、光路簡單、普適性及抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于多領(lǐng)域多種材料的力學(xué)性能測試中，但在應(yīng)用過程中會出現(xiàn)測量精確性不確定、高溫實驗測量誤差大、大曲率物體可測面積有限等問題。綜述了3D DIC在不同種類材料常規(guī)力學(xué)實驗中的應(yīng)用，通過對比分析 3D DIC、傳統(tǒng)引伸計測量結(jié)果及有限元模擬結(jié)果，驗證該技術(shù)精確性；由于高溫和大變形測量中 3D DIC 的應(yīng)用是目前的研究熱點和難點，故重點介紹了高溫散斑制備和多相機(jī)DIC等最新技術(shù)進(jìn)展；指出在散斑對測量精度影響、微應(yīng)變尺度測量、環(huán)境因素對測量效果干擾以及在軍事材料和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用等方面還需對3D DIC進(jìn)一步研究。

3D DIC；形變測量；高溫環(huán)境；多相機(jī)DIC

DIC(Digital Image Correlation )技術(shù)由Yamaguchi等[1]提出，通過在物體表面制作條紋，并結(jié)合使用激光散斑和線性傳感器測量物體面內(nèi)位移，但由于非線性的實驗過程，測試結(jié)果精度較低。1982年P(guān)eters和Ranson[2]拍攝加載前和加載過程中的物體二維全場圖像，然后提出一種全新的分析方法，即將變形場分成不同大小的分析區(qū)域，也就是子集。在基本連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的基礎(chǔ)上，通過比較變形前后的子集進(jìn)行“匹……