數(shù)字光彈應力自動分離方法的研究及其在接觸問題中的應用.pdf

1、光彈性法(Photo-elasticity)是解決復雜工程結構應力分析的有效實驗方法，它以獨特的優(yōu)勢被工程界和學術界所青睞，因為該方法是目前唯一可應用到工程中的分析物體內部應力的實驗方法。
　　 但是利用凍結切片獲取模型應力分布存在諸多問題，如處理實驗數(shù)據(jù)時的耗時、繁瑣、要逐點處理而導致精度不高。
　　 因此，隨著計算機視頻和圖像處理技術的發(fā)展，數(shù)字光彈法測量應力自動化技術成為新的研究熱點。本文在結合前人工作的基礎上，主

2、要針對數(shù)字光彈法中等差線與等傾線信息互相影響、全場等傾角的自動確定、平面模型三個應力分量的自動分離以及汽輪機葉根輪槽接觸區(qū)域應力分布等問題進行了討論，探討從圖像采集到應力分離的全程自動化的方法。
　　 本文以相移法(Phase Shifting Technique)為實現(xiàn)數(shù)字光彈法的基本出發(fā)點。由于Patterson和Wang的光彈性六步相移法中等傾線信息受到整數(shù)和半數(shù)級等差線的影響，張麗娜針對此問題提出了八步相移法。該方法從理

3、論上解決了等傾線(范圍在[0，π/2])信息受各級次等差線干擾的問題，得到全場等傾線參數(shù)，且提出了確定模型切片的第一次主應力方向的有效方法。相移法中等傾角是由反正切運算獲得，通過求反正切運算的規(guī)則，分析并調整得到能反映全場第一次主應力方向的真實等傾角信息。本文分別用計算機仿真模擬和實驗驗證了該方法的可行性，并首次將該方法應用到工程實際中。
　　 在主應力方向和主應力差獲取后，本文討論了利用剪應力差法實現(xiàn)全場應力分離的自動化問題，