数字图像相关中基于位移场局部最小二乘拟合的全场应变测量_潘兵.pdfVIP

第 27 卷 　第 11 期 光 　学 　学 　报 Vol . 27 ,No . 11 　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　 2007 年 11 月 A C TA O P TICA SIN ICA November , 2007 文章编号 :(2007) 1119807 数字图像相关中基于位移场局部最小二乘拟合的 全场应变测量 潘 　兵 　谢惠民 (清华大学工程力学系 , 北京 100084) 摘要 : 　为了从含噪声的位移场中计算得到可靠的应变场 ,提出一种基于位移场局部最小二乘拟合的全场应变求 解方法 。介绍了数字图像相关方法的原理 ,阐述了基于位移场局部最小二乘拟合的全场应变求解方法 ,并讨论了 计算区域边界 、孔洞及裂纹附近区域等情况下的应变计算 。对均匀变形和中心带圆孔的薄铝板拉伸实验的计算结 果表明 ,该方法能有效地从原始位移场数据中提取全场应变信息 。在均匀变形情况下应选择大的应变计算窗口, 计算结果更逼近真值 ;在非均匀变形情况下 ,如果位移场中包含较强的噪声 ,则应选择较大的应变计算窗口,而位 移场精度很高时可选择更小的应变计算窗口。 关键词 : 　光学测量 ; 数字图像相关 ; 最小二乘拟合 ; 应变 中图分类号 : TN 9 11. 74 　　　文献标识码 : A FullFiel d St r ai n Meas u r ement B ased on L eastS qu a r e Fit t i n g of L ocal Disp l acement f or Di git al I m a ge Cor r el at i on Met h od Pan Bin g 　Xie Huimin ( Dep a r t m e n t of En gi n eer i n g Mech a n ics , Tsi n gh u a U n i ver si t y , Beij i n g 100084) A bs t r a ct : 　In or der t o obt ain r eliable st r ain field , fullfield st r ain measur ement based on leasts quar e fit ting of local disp lacement f or digit al image cor r elation met hod is p r op osed . The p rincip le of di git al image cor r elation ( DIC) met hod is int r oduced , and fullfield st r ain measur ement based on local leasts quar e fit ting is exp atiat ed , st r ain calculation near t he bor der , hole and cr ack ar e also discussed . The r esult s f r om homogeneous def or mation t est and t he t ensile t est of t he aluminum sp ecimen wit h a hole in t he cent er