數(shù)字散斑相關(guān)方法測(cè)量混凝土變形的研究.pdf

1、數(shù)字散斑相關(guān)方法(digital speckle correlation method,DSCM)是20世紀(jì)80年代伴隨著光電子技術(shù)、數(shù)字圖像處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一種新的光測(cè)實(shí)驗(yàn)力學(xué)方法。與其它傳統(tǒng)的光測(cè)力學(xué)方法和電測(cè)方法相比,DSCM具有光路簡(jiǎn)單、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、非接觸、全場(chǎng)測(cè)量等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)也更加依賴于計(jì)算機(jī)的運(yùn)算處理。本文對(duì)DSCM的基本原理及實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析和闡述,并運(yùn)用在此基礎(chǔ)之上編寫的DSCM的計(jì)算軟件,對(duì)

2、混凝土試塊在軸向壓縮載荷作用下的變形性能進(jìn)行了研究。
　　 本文所做的主要工作和取得的主要成果如下：⑴論述了數(shù)字散斑相關(guān)方法的基本原理,完整闡述了從物體變形前后的圖像采集到搜索目標(biāo)圖像的相關(guān)運(yùn)算,再到進(jìn)一步精確計(jì)算結(jié)果的亞像素重建的數(shù)字散斑相關(guān)方法的整個(gè)計(jì)算過(guò)程。介紹了在數(shù)字散斑相關(guān)方法研究中較常使用的幾種相關(guān)公式,對(duì)用于目標(biāo)圖像搜索的Newton-Raphson迭代算法,及用于亞像素重建的基于灰度插值的亞像素定位法和基于相關(guān)系

3、數(shù)插值的亞像素定位法作了公式推導(dǎo),并簡(jiǎn)要分析了幾種計(jì)算方法的特點(diǎn)；⑵數(shù)字散斑相關(guān)方法的計(jì)算軟件。采用C++開發(fā)的數(shù)字散斑相關(guān)計(jì)算軟件性能優(yōu)良,界面友好,包含了對(duì)變形前后散斑圖像進(jìn)行相關(guān)計(jì)算處理的一般流程。軟件內(nèi)容包括初像素搜索、亞像素搜索、位移場(chǎng)計(jì)算、保存結(jié)果等部分,實(shí)現(xiàn)了數(shù)字散斑相關(guān)數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵部分；⑶利用彈性模量測(cè)定和純彎曲梁正應(yīng)變分布規(guī)律的測(cè)定兩個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了DSCM實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和計(jì)算軟件的有效性；⑷把數(shù)字散斑相關(guān)方法應(yīng)用于混凝土表面