本文選題：徑向基函數(shù) + 電子散斑干涉法�。� 參考：《東南大學》2016年博士論文

【摘要】：電子散斑干涉方法和數(shù)字圖像相關(guān)方法是較為常用的兩種進行物體表面變形測量的現(xiàn)代光測方法。電子散斑干涉法是以條紋圖來表現(xiàn)物體的變形形式,通過位相計算得到待測物理量的。數(shù)字圖像相關(guān)方法是一種基于數(shù)字圖像匹配的方法,通過分析材料或結(jié)構(gòu)變形前后物體表面的數(shù)字圖像獲得被測物體表面的變形信息。這兩種方法具有非接觸、可實現(xiàn)全場測量的特點,但是其在變形測量精度和應變測量精度上存在一些不足。本文分別對電子散斑干涉方法和數(shù)字圖像相關(guān)方法進行了研究,提出了基于徑向基函數(shù)的高精度變形測量方法,主要研究成果有三個方面：一、將徑向基插值方法與電子散斑干涉法相結(jié)合,提出了兩種基于徑向基函數(shù)的條紋濾波方法——預濾波徑向基函數(shù)方法和基于局部數(shù)據(jù)的移動徑向基函數(shù)方法,并討論了主要參數(shù)的選擇問題。同時發(fā)展了基于徑向基函數(shù)的位相濾波方法,對采樣間隔的選擇作了研究。二、將徑向基函數(shù)與數(shù)字圖像相關(guān)方法相結(jié)合,提出了兩種應變計算方法：第一種是偏導徑向基方法,第二種是徑向基函數(shù)與局部最小二乘相結(jié)合的方法。同時給出了一種新的形狀參數(shù)選取方法。此外還發(fā)展了一種基于梯度熵的徑向基函數(shù)方法,對計算時原始數(shù)據(jù)的選取作了研究。三、采用基于徑向基函數(shù)的高精度變形測量方法對多種材料和結(jié)構(gòu)件進行了實驗研究。1、采用振幅波動電子散斑干涉方法和預濾波徑向基函數(shù)方法對不帶缺陷和不同位置帶預制裂縫的蜂窩夾芯板的振動特性進行了研究,分析了裂縫對振動特性的影響規(guī)律。2、采用電子散斑干涉法對帶預制裂縫的三點彎曲梁裂縫尖端應變場進行測量,將徑向基函數(shù)與位相測量相結(jié)合獲得了高精度的應變信息。3、提出了一種基于應變變化率的起裂載荷確定方法。通過數(shù)字圖像相關(guān)方法計算出位移,經(jīng)徑向基函數(shù)方法濾波處理后采用局部最小二乘方法得到應變場,依據(jù)應變隨時間的變化率確定出起裂載荷。此外,進一步發(fā)展了雙K斷裂準則。利用應變場信息計算出不同載荷等級時的裂紋擴展長度,依據(jù)雙K準則對結(jié)構(gòu)的承載力進行了預測。
[Abstract]:Electronic speckle interferometry (ESPI) and digital image correlation (DIA) are two common methods for measuring the surface deformation of objects. The electronic speckle interferometry (ESPI) is used to represent the deformation of an object by using a fringe pattern, and the physical quantities to be measured are obtained by phase calculation. Digital image correlation is a method based on digital image matching, which obtains the deformation information of the measured object surface by analyzing the digital image of the object surface before and after the material or structure is deformed. These two methods have the characteristics of non-contact and can realize full-field measurement, but there are some shortcomings in the accuracy of deformation measurement and strain measurement. In this paper, the ESPI method and the digital image correlation method are studied, and a high precision deformation measurement method based on radial basis function is proposed. The main research results are as follows: 1. By combining radial basis function interpolation method with electronic speckle interferometry, two fringe filtering methods based on radial basis function (RBF), namely, pre-filtering radial basis function (RBF) and moving radial basis function (RBF) based on local data, are proposed. The selection of main parameters is discussed. At the same time, the phase filtering method based on radial basis function is developed, and the selection of sampling interval is studied. Secondly, combining radial basis function with digital image correlation method, two kinds of strain calculation methods are proposed: the first is partial derivative radial basis method, the second is the combination of radial basis function and local least squares. At the same time, a new method of shape parameter selection is given. In addition, a radial basis function method based on gradient entropy is developed, and the selection of original data is studied. III. The high precision deformation measurement method based on radial basis function (RBF) was used to study many kinds of materials and structures experimentally. The amplitude wave electron speckle interferometry (ESPI) and the prefiltered radial basis function (RBF) were used to detect the defects and different bits. The vibration characteristics of honeycomb sandwich panels with prefabricated cracks are studied. The influence of cracks on vibration characteristics is analyzed. The strain field at the crack tip of three-point bending beam with prefabricated cracks is measured by ESPI. The radial basis function is combined with phase measurement to obtain high precision strain information. 3. A method for determining the initial crack load based on strain change rate is proposed. The displacement is calculated by the digital image correlation method, and the strain field is obtained by using the local least square method after filtered by the radial basis function method, and the initial crack load is determined according to the rate of variation of the strain with time. In addition, the double K fracture criterion is further developed. According to the strain field information, the crack propagation length of the structure with different load levels is calculated, and the bearing capacity of the structure is predicted according to the double K criterion.
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O348.1

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本文編號：2094119