材料力学性能参数的动态视觉测量研究

作者：安文雅; 王立忠; 李磊刚; 刘家乐; 祝家浚; 陈晓帅

来源：机电工程, 2022, 1-10.

• 数字图像相关技术
• 随机采样一致性算法
• 弹性区间自动定位
• 自动化、非接触式测量
• 应力及应变
• 弹性模量及泊松比
• 最小二乘拟合

为了对材料在拉伸变形状态下弹性模量、泊松比等力学性能参数进行动态的视觉测量，基于数字图像相关技术和随机采样一致性原理，提出了一种针对材料在拉伸变形状态下的应变、弹性模量和泊松比等多种力学性能参数的动态测量和计算方法。首先，利用数字图像相关技术，测量出了材料变形试件点对间的位移、应力及线应变值；其次，基于随机采样一致性原理，自动确定了材料的弹性区间；在变形试件的弹性区间内，运用最小二乘拟合法准确获取了材料的弹性模量和泊松比；最后，常温环境下，对两种金属材料进行拉伸实验，实时计算和显示了试件的变形情况以及试验机拉伸过程中的参数变化量。实验结果表明：采用该方法可以准确地对材料弹性模量和泊松比进行动态视觉测量，且弹性模量测量精度平均可达0.86%，泊松比测量精度平均可达0.97%。研究结果表明：该力学性能参数的动态测量和计算方法基本可以满足工业检测行业材料性能参数的测量精度标准。

• 单位
  西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室; 新疆大学