隨著航天、國防領(lǐng)域技術(shù)的不斷發(fā)展,給材料、構(gòu)件在超高溫等復(fù)雜環(huán)境下的變形測量帶了新的挑戰(zhàn)。航天飛行器、航空發(fā)動機等熱端部件的服役溫度甚至高達2000℃以上,這些部件能否連續(xù)、穩(wěn)定地工作直接影響到整個系統(tǒng)的正常工作。因此,超高溫環(huán)境下材料、構(gòu)件的力學(xué)性能表征和評價就顯得尤為重要,迫切需要研究能夠用于超高溫環(huán)境下材料、構(gòu)件的力學(xué)性能測試的新方法和新裝置。但傳統(tǒng)的接觸式的變形測量方法中元器件難以耐受2000℃以上的高溫環(huán)境,因此,發(fā)展非接觸式的超高溫變形測量方法就顯得極其重要。數(shù)字圖像相關(guān)方法(Digital Image Correlation,DIC)是目前普遍應(yīng)用的非接觸式變形測量方法,具有非接觸、全場測量、精度高、環(huán)境適應(yīng)能力強等優(yōu)點,在超高溫環(huán)境下的變形測量中具有明顯的優(yōu)勢和應(yīng)用價值。但由于超高溫環(huán)境下,基于DIC方法的非接觸式變形測量方法仍然存在耐高溫散斑制備、散斑圖質(zhì)量評價、散斑圖退相關(guān)嚴重、高溫背景輻射、熱流擾動等影響變形測量精度的問題,本文從影響測量精度的理論基礎(chǔ)問題入手進行研究,以提高DIC方法在超高溫環(huán)境下的變形測量精度。具體研究內(nèi)容如下:(1)針對傳統(tǒng)的單一的散斑圖質(zhì)量...

【文章頁數(shù)】：140 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 引言
2 緒論
    2.1 課題的提出及意義
        2.1.1 課題的提出
        2.1.2 課題的意義
    2.2 高溫變形測量方法研究現(xiàn)狀
        2.2.1 接觸式變形測量方法
        2.2.2 非接觸式變形測量方法
    2.3 DIC方法國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        2.3.1 DIC方法簡介
        2.3.2 DIC方法的研究進展
        2.3.3 耐高溫散斑制備方法研究現(xiàn)狀
        2.3.4 散斑圖質(zhì)量評價方法研究現(xiàn)狀
        2.3.5 退相關(guān)嚴重散斑圖處理方法研究現(xiàn)狀
        2.3.6 熱流擾動消除方法研究現(xiàn)狀
        2.3.7 超高溫背景輻射抑制方法研究現(xiàn)狀
    2.4 課題的研究內(nèi)容和章節(jié)安排
        2.4.1 課題的研究內(nèi)容
        2.4.2 課題的章節(jié)安排
3 基于激光散斑的散斑圖質(zhì)量全局評價指標(biāo)研究
    3.1 基本原理
        3.1.1 激光散斑形成
        3.1.2 現(xiàn)有的散斑圖質(zhì)量評價指標(biāo)
        3.1.3 多因子融合指標(biāo)(MFFI)
    3.2 激光散斑特性的影響因素
        3.2.1 外界因素
        3.2.2 材料自身因素
    3.3 MFFI指標(biāo)驗證實驗
        3.3.1 實驗裝置
        3.3.2 相同MIG值的激光散斑圖實驗
        3.3.3 相同MIOSD值的激光散斑圖實驗
        3.3.4 人工散斑圖實驗
    3.4 本章小結(jié)
4 基于ⅡC-GN算法的退相關(guān)嚴重散斑圖初值估計方法研究
    4.1 退相關(guān)嚴重散斑圖形成原因
        4.1.1 試件大變形
        4.1.2 材料表面致密性差
        4.1.3 高溫環(huán)境服役
    4.2 退相關(guān)嚴重散斑圖的算法原理
        4.2.1 ⅠC-GN算法原理
        4.2.2 LS-SVM算法原理
        4.2.3 ⅡC-GN算法原理和流程
    4.3 模擬退相關(guān)嚴重的散斑圖實驗
        4.3.1 散斑圖的生成
        4.3.2 不同算法處理結(jié)果對比
    4.4 剛性隔熱材料拉伸實驗
        4.4.1 實驗設(shè)計
        4.4.2 實驗分析結(jié)果和討論
    4.5 本章小結(jié)
5 基于IRANSAC位移場平滑算法的熱流擾動消除方法研究
    5.1 熱流擾動的形成及影響
        5.1.1 形成機理研究
        5.1.2 對位移場的影響研究
    5.2 位移場平滑算法的基本原理
        5.2.1 傳統(tǒng)算法
        5.2.2 RANSAC算法
        5.2.3 IRANSAC算法
    5.3 不銹鋼試樣拉伸實驗
        5.3.1 實驗設(shè)計
        5.3.2 實驗分析結(jié)果與討論
    5.4 碳碳復(fù)合材料在2000℃下的拉伸實驗
        5.4.1 實驗設(shè)計
        5.4.2 實驗分析結(jié)果與討論
    5.5 本章小結(jié)
6 基于主動激光光源與多重濾波相結(jié)合的超高溫背景輻射抑制方法研究
    6.1 超高溫背景輻射特性
    6.2 超高溫非接觸式變形測量裝置設(shè)計
        6.2.1 測量裝置標(biāo)定
        6.2.2 激光散斑DIC的測量范圍
        6.2.3 空間濾波器與平凸透鏡組合的原理與作用
        6.2.4 多重濾波的原理和作用
        6.2.5 不同濾波方法對比
    6.3 超高溫環(huán)境下C/C復(fù)合材料試件的拉伸試驗
        6.3.1 C/C復(fù)合材料試件
        6.3.2 實驗設(shè)計
        6.3.3 實驗分析結(jié)果與討論
    6.4 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 創(chuàng)新點
    7.3 未來研究展望
參考文獻
作者簡歷及在學(xué)研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3841794