摘要：以柔性曲拱为研究对象,提出一种双尺度数字图像相关方法。在整数像素尺度,通过傅里叶变换快速找到变形参数的像素级初始估计;在亚像素尺度,结合像素级初始估计和逆合成高斯-牛顿迭代,得到亚像素精度的振动测量。在获得结构振动响应后,使用频域分解方法识别结构的固有频率、振型。最后,开展柔性曲拱的视觉测量实验,并辅以激光测振仪测量进行对比分析,验证了所提方法在柔性结构振动测量和模态辨识中的有效性。

摘要：为获得大曲率机身壁板在剪切载荷作用下的最大承载能力,验证大曲率机身壁板张力场计算和分析方法的准确性,通过分析载荷边界和支持要求,设计并制造了壁板剪切试验装置。采用数字图像相关法(DIC)测量了蒙皮屈曲变形、加载端扭转角和航向位移,对比分析应变片测量结果,获得了蒙皮的失稳载荷、永久屈曲载荷及破坏载荷,验证了试验方案的正确性和合理性以及该测量技术的精确性。本文的研究结果可为该测量技术在壁板类试验中的应用提供依据。

摘要：针对板载芯片封装结构中由于各层材料热膨胀系数的差异引起的热失配现象,利用数字图像相关方法对板载芯片封装结构在热载荷下的表面热变形分布进行实验测量,并比较了不同封装配置对结构热变形的影响.建立了适于求解结构表面热变形分布的理论模型,利用实验结果和有限元模拟验证了理论模型.同时表明了实验方法的有效性和可行性,为微机电系统器件设计提供了有益的参考.

摘要：基于V型缺口试样双轨剪切法设计了面内剪切试验方案,开展了莫来石纤维增强气凝胶复合材料的室温面内剪切和弯曲性能试验,采用数字图像相关方法对试样表面的位移场和应变场进行测量,并分析了力学行为和破坏模式。结果表明:设计的试验方案可以在测试区域获得均匀的剪切应变场,适用于莫来石纤维增强气凝胶复合材料的面内剪切性能测试。试验获得的面内剪切模量和强度分别为248 MPa和0.95 MPa,弯曲模量和强度分别为294 MPa和2.08 MPa。面内剪切载荷下,试样的裂纹萌生于缺口尖端附近,并沿两缺口连线方向扩展。根据弯曲正应变场的分布特点,发现试样中性层与几何对称面不重合,验证了该材料拉压模量不同的性质。采用数字图像相关方法获得的中性层位置和理论计算值比较接近,相对误差在10%左右。

摘要：为了进一步研究疲劳裂纹在萌生阶段的特点,本文结合数字图像相关方法(Digital Image Correlation Method,DIC)设计并组建了配合液压疲劳试验机加载的原位观测系统。同时针对DIC测量方法中的关键技术进行研究,分别提出了一种可应用于视场宽度2mm下DIC计算的微小散斑制备方法,以及空间调节方法以提高试验可靠性。最后应用该系统开展针对航空发动机火焰筒材料GH536的微裂纹自然萌生试验。通过采取两种不同的DIC分析策略,分别获得疲劳过程中的总应变幅以及最大累积塑性应变的演化规律。结果表明总应变幅演化可确定自然萌生裂纹位置,最小可识别50μm裂纹;最大累积塑性应变分析可得萌生寿命占比约85%,并在裂纹出现后塑性应变急剧增加。

摘要：分离式霍普金森杆(SHPB)是一种公认有效的用于研究材料在高应变率下动态力学响应的测试技术,可为工程设计和材料应用提供重要的现实指导意义。本文介绍了霍普金森压杆的分类,阐述了传统SHPB试验的测试装置和实验原理。然而传统的应变测量方法主要采用接触式电测法,存在测量精度受多种因素影响、对微小尺寸试件无法适用等弊端。基于此,重要介绍了数字图像相关方法(DIC)这一应变光测法,该方法具有非接触式、测试结果精度高、抗干扰强、可视化程度高等优点,基于DIC的SHPB测试技术将是今后主流的测试手段。

摘要：飞行器在服役中面临着严酷的高温环境,飞行器构件高温力学性能的研究对于其结构设计与可靠性保障十分重要。数字图像相关方法作为一种常用的非接触式光学测量方法,具有测量精度高、环境要求低、全场测量等优势,但在高温环境下的测量仍存在诸多技术难题。本文针对高温导致的退相关现象、热流扰动消除、高温散斑制备技术、力热解耦困难及特殊场景下光路遮挡受限等问题技术难题介绍了对应的改进方法,总结了国内外研究人员的优化思路与解决方案,最后针对飞行器力热参数测量需求,对高温数字图像相关方法的技术发展趋势进行展望。

摘要：基于某民机结构强度试验室,探讨了数字图像相关方法与传统应变测试方法的优缺点,论证了数字图像相关方法在民机结构强度试验中的必要性,并提出了数字图像相关测量系统的设计方案以满足该民机强度试验室多样化测量需求。

摘要：应用分离式霍普金森压杆(以下简称SHPB)和高速摄影装置研究了冲击载荷下泡沫铝试件全场变形的测量方法。使用SHPB对泡沫铝试件进行冲击压缩实验,同时用高速摄影装置对实验过程进行全程跟踪拍摄。将得到的高速摄影图像采用数字图像相关方法进行分析,由此可得到冲击压缩过程中泡沫铝试件全场应变的分布和变化规律。此研究揭示了冲击载荷下泡沫铝试件局部化变形的发展过程,为研究泡沫铝在不同冲击载荷下不同变形模式的内在机制提供了新的可靠的方法。

摘要：基于数字图像相关方法以及四点弯曲疲劳试验,开发了一种专门用于追踪沥青混合料内部粗集料运动轨迹的新方法.采用CCD数码相机记录AC-16型沥青混合料试件的疲劳破坏过程.试验结果表明,新的观测与计算方法可以很好的描述不同荷载周期下粗集料的位移过程;粗集料的运动趋势也反映了试件裂缝的影响.与原有计算方法相比,新的计算方法可以提供不同材料的详细运动信息(包括集料以及沥青胶浆).