项目名称: 三维电子散斑干涉全场高精度应变同步测试系统研制

项目编号: No.11472081

项目类型: 面上项目

立项/批准年度: 2015

项目学科: 数理科学和化学

项目作者: 杨福俊

作者单位: 东南大学

项目金额: 120万元

中文摘要: 目前数字图像相关方法是测量三维全场应变的主要手段之一,但其应变测试精度受试件表面散斑质量优劣的影响较大,且灵敏度一般在100微应变左右。本项目拟采用独立多波长激光散斑干涉方法、同步相移控制、三色CCD相机采集及数字图像处理技术,发展新的能够直接测量材料或结构三维应变的系统。本课题通过不同颜色激光散斑干涉同时调制不同方向的变形,由彩色相机获取同步相移散斑干涉图像,应用时间序列图像并结合多线程后台图像快速处理技术实现灵敏度不低于5微应变、20-2000微应变量级的静态三维全场应变测量,该测量系统无需光学剪切硬件实现材料或结构的静态变形与应变信息的同步检测;同时,拟研制的测试装置除了用于常规固体材料外,还适合于凝胶等软性材料的变形测量,这将为研究凝胶类材料在电场、磁场等载荷作用下的力学性能研究提供可靠与精确的测试平台。

中文关键词: 全场应变测量;散斑干涉技术;多波长;同步相移方法;数字图像处理

英文摘要: Digital image correlation method (DICM) is one of main techniques for three-dimensional deformation measurement. However, its precision is limited by speckles' quality of the testing object, and its sensitivity is no more than 100 micro-strain for strain analysis. The proposed project will develop a new device for simultaneously measuring three-dimensional deformation of a deformed object in electric speckle pattern interferometry (ESPI). In the proposed method, lasers of three wavelengths are used to simultaneously illuminate the object along various directions so that a unique wavelength is used for a given direction, and three PZT drivers are used for generating 4-step phase-shifting. The speckle patterns with phase-shifting formed by multiple reference-object beam pairs of different wavelengths are recorded by a 3-color CCD camera with red, green and blue channels. Each channel stores the speckle patterns related to the corresponding wavelength and hence for the specific direction. The phase of interference fringes is obtained for each wavelength by digital processing of the recorded speckle patterns before and after deformation. Time sequence phase method and multiple-thread image processing technique will be used for demodulating fringes' phase and calculating strain. The strain sensitivity of the measurement system in developing is no less than 5 micro-strain, and the measuring range of strain is from 20 to 2000 micro-strain. The measurement system in developing can simultaneously obtain the results of displacement and strain without using shear components. The system in developing can be used in testing mechanical properties of materials, components and structures. It will also provide a good testing platform for characterization of dielectric elastomers deformation responding to electric or magnetic loading.

英文关键词: full-field strain measurement;Electric Speckle Pattern Interferometry;multi-wavelength;synchro-phase-shifting;digital image processing

成为VIP会员查看完整内容
0

相关内容

《5G/6G毫米波测试技术白皮书》未来移动通信论坛
专知会员服务
16+阅读 · 2022年4月15日
【博士论文】集群系统中的网络流调度
专知会员服务
41+阅读 · 2021年12月7日
【博士论文】多视光场光线空间几何模型研究
专知会员服务
21+阅读 · 2021年12月6日
专知会员服务
15+阅读 · 2021年6月6日
专知会员服务
16+阅读 · 2021年5月23日
专知会员服务
37+阅读 · 2021年5月9日
专知会员服务
158+阅读 · 2020年7月26日
基于视觉的三维重建关键技术研究综述
专知会员服务
157+阅读 · 2020年5月1日
自动驾驶高精度定位如何在复杂环境进行
智能交通技术
18+阅读 · 2019年9月27日
自动驾驶车载激光雷达技术现状分析
智能交通技术
17+阅读 · 2019年4月9日
实战 | 相机标定
计算机视觉life
15+阅读 · 2019年1月15日
【材料课堂】EBSD晶体学织构基础及数据处理
材料科学与工程
33+阅读 · 2018年7月14日
红外弱小目标处理研究获进展
中科院之声
17+阅读 · 2017年11月19日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月17日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月17日
Arxiv
12+阅读 · 2020年12月10日
Self-Driving Cars: A Survey
Arxiv
41+阅读 · 2019年1月14日
小贴士
相关VIP内容
《5G/6G毫米波测试技术白皮书》未来移动通信论坛
专知会员服务
16+阅读 · 2022年4月15日
【博士论文】集群系统中的网络流调度
专知会员服务
41+阅读 · 2021年12月7日
【博士论文】多视光场光线空间几何模型研究
专知会员服务
21+阅读 · 2021年12月6日
专知会员服务
15+阅读 · 2021年6月6日
专知会员服务
16+阅读 · 2021年5月23日
专知会员服务
37+阅读 · 2021年5月9日
专知会员服务
158+阅读 · 2020年7月26日
基于视觉的三维重建关键技术研究综述
专知会员服务
157+阅读 · 2020年5月1日
相关资讯
自动驾驶高精度定位如何在复杂环境进行
智能交通技术
18+阅读 · 2019年9月27日
自动驾驶车载激光雷达技术现状分析
智能交通技术
17+阅读 · 2019年4月9日
实战 | 相机标定
计算机视觉life
15+阅读 · 2019年1月15日
【材料课堂】EBSD晶体学织构基础及数据处理
材料科学与工程
33+阅读 · 2018年7月14日
红外弱小目标处理研究获进展
中科院之声
17+阅读 · 2017年11月19日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
微信扫码咨询专知VIP会员