在工業(yè)和工程領(lǐng)域,金屬材料因具有良好的綜合性能而應(yīng)用廣泛。然而金屬材料在服役過程中往往伴隨著疲勞損傷的出現(xiàn),嚴(yán)重情況下導(dǎo)致材料發(fā)生斷裂和失效,因此金屬材料的疲勞問題一直受到人們重點關(guān)注。金屬材料在循環(huán)載荷的不斷作用下,表面逐漸產(chǎn)生裂紋,最終材料發(fā)生斷裂,這一過程中金屬表面形貌持續(xù)發(fā)生不可逆變化。目前對于疲勞載荷作用下的材料表面形貌研究,主要是通過光學(xué)顯微鏡分析材料表面裂紋萌生、擴展和斷裂過程中微觀形貌的演化機理,以及通過對材料斷口進行分析,反推微裂紋的萌生和擴展機理。這些方法難以實現(xiàn)在線疲勞損傷檢測分析。偏振是光的一種固有屬性,近年來光學(xué)偏振成像技術(shù)發(fā)展迅速,具有傳統(tǒng)光學(xué)成像技術(shù)所不具備的優(yōu)勢,不僅能夠反映物體表面反射輻射強度,而且可以反映表面的物理特性。偏振圖像與傳統(tǒng)光學(xué)圖像相比,包含目標(biāo)的多維光學(xué)信息,對目標(biāo)的邊緣、紋理和細節(jié)更加敏感,已經(jīng)廣泛應(yīng)用在軍事偽裝物探測、材質(zhì)分類、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。本文從疲勞過程中金屬材料的表面形貌變化出發(fā),通過搭建疲勞試驗平臺和偏振圖像采集平臺,獲取循環(huán)載荷下金屬材料表面的微觀形貌和光學(xué)偏振特性,利用圖像紋理分析方法提取偏振圖像的紋理信息,分析金屬表面微... 

【文章來源】：安徽建筑大學(xué)安徽省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

滑移帶引起

安徽建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章研究理論基礎(chǔ)9a位錯滑移引起的“侵入”和“擠出”b“侵入”和“擠出”模型圖2-1滑移帶引起的裂紋萌生示意圖2.1.2疲勞裂紋擴展當(dāng)疲勞微裂紋在材料表面形成后，進入裂紋擴展階段。對于微裂紋擴展的研究主要基于位錯滑移機制，位錯滑移也分為單滑移機制和雙滑移機制。圖2-2為疲勞裂紋擴展階段示意圖。這部分可以分為兩個階段。在Ia階段存在兩種裂紋，即非擴展裂紋（微裂紋1，2，3）和擴展裂紋（主裂紋）。隨著載荷的增加，裂紋擴展由單一滑移系控制，在應(yīng)力最集中的位置形成主裂紋，非擴展裂紋停止擴展。雙滑移機制發(fā)生在微裂紋擴展的Ib階段，裂紋擴展受到兩個滑移系的交替控制，這一階段與階段II類似，主裂紋沿著最大剪應(yīng)力的滑移平面方向或沿著與外界載荷軸線垂直方向繼續(xù)擴展。隨著循環(huán)次數(shù)的增加，主裂紋的長度和寬度不斷增加，形成宏觀裂紋，最終材料在此裂紋處發(fā)生斷裂。圖2-2裂紋擴展階段示意圖2.2光波的偏振特性及描述方法根據(jù)光的電磁理論，光是由與傳播方向互相垂直的磁場矢量H和電場矢量E振動形成的一種電磁波，如圖2-3所示。光是一種橫波，與縱波最明顯的區(qū)別在

安徽建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章研究理論基礎(chǔ)10于，光波在傳播時振動方向與傳播方向不對稱，振動方向與傳播方向相互垂直。因光波與物質(zhì)發(fā)生相互作用時電場矢量起主要作用，所以我們一般也稱電場矢量為光矢量。光波在與傳播方向垂直的平面內(nèi)光矢量的振動狀態(tài)有所不同，根據(jù)振動狀態(tài)的不同，一般將光波劃分為三種類型：完全偏振光、部分偏振光和非偏振光。光波偏振特性的描述方法可以分為以下四種：圖2-3光波波動示意圖2.2.1電矢量法電場矢量是在笛卡爾坐標(biāo)系中描述光的偏振特性，當(dāng)光束沿Z軸傳播時，平面波的振動方向在xoy面內(nèi)，可以用下式表示：=0cos(+0)(2-1)式中，0為光矢量的振幅，=，0為光矢量的相位。將上式分解為x和y方向的分量，可表示為：{=cos(+)=cos(+)=0(2-2)式中，為光矢量在y軸方向上的振幅,為光矢量在y軸方向上的振幅，,分別為光矢量在x，y方向上的相位。將上式中的參量消去，可得光矢量的端點軌跡所繪制曲線，如下式所示：(1)22+(1)222=2(2-3)式中，相位差=12，式（2-3）為一個橢圓方程，且系數(shù)行列式大于零：

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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