作為一種高精度的非接觸式全場(chǎng)光學(xué)測(cè)量方法,數(shù)字圖像相關(guān)方法(Digital Image Correlation,DIC)在工程測(cè)量中發(fā)揮著越來越重要的作用。然而,DIC方法的測(cè)量精度仍然限制著該方法的推廣應(yīng)用。DIC方法對(duì)于簡單曲表面的簡單變形(如伸縮變形)的測(cè)量精度(～20με)已基本滿足工程測(cè)量的需求。然而,在很多實(shí)際工況下,局域變形場(chǎng)(應(yīng)變高度集中,如PLC帶、試件缺口附近和裂紋尖端等)的測(cè)量結(jié)果受計(jì)算參數(shù)影響很大(不同計(jì)算參數(shù)下測(cè)量結(jié)果的相對(duì)誤差可達(dá)百分之幾十甚至更高),這也導(dǎo)致使用者很難判斷測(cè)量結(jié)果的可靠性。論文研究了局域變形場(chǎng)中DIC方法的測(cè)量精度問題,并將其推廣到數(shù)字體積相關(guān)方法(Digital Volume Correlation,DVC)在細(xì)胞牽引力的測(cè)量中。此外,還研究了基于二維數(shù)字圖像相關(guān)(Two-Dimensional DIC,2D DIC)的補(bǔ)償方法。第二章針對(duì)DIC方法在局域變形場(chǎng)中的測(cè)量精度問題,首先以PLC帶為例,實(shí)驗(yàn)分析了局域變形場(chǎng)中DIC方法的位移和應(yīng)變測(cè)量誤差,提出了當(dāng)采用一階和二階形函數(shù)測(cè)量結(jié)果的相對(duì)誤差小于10%時(shí),采用二階形函數(shù)的測(cè)量結(jié)果可靠...

【文章頁數(shù)】：117 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
        1.1.1 數(shù)字圖像相關(guān)方法的起源與發(fā)展
        1.1.2 數(shù)字圖像相關(guān)方法的基本原理
        1.1.3 數(shù)字圖像相關(guān)方法的應(yīng)用領(lǐng)域
    1.2 數(shù)字圖像相關(guān)方法面臨的挑戰(zhàn)
    1.3 論文概述
第2章 局域變形場(chǎng)中數(shù)字圖像相關(guān)方法測(cè)量精度研究
    2.1 實(shí)驗(yàn)分析
        2.1.1 參數(shù)依賴性
        2.1.2 數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)
        2.1.3 參數(shù)影響
        2.1.4 可靠性判據(jù)
    2.2 理論分析
        2.2.1 形函數(shù)欠匹配誤差
        2.2.2 曲面擬合函數(shù)欠匹配誤差
        2.2.3 數(shù)值模擬驗(yàn)證
    2.3 參數(shù)優(yōu)化
        2.3.1 預(yù)估測(cè)量誤差
        2.3.2 自適應(yīng)參數(shù)
    2.4 本章小結(jié)
第3章 數(shù)字體積相關(guān)方法在細(xì)胞牽引力測(cè)量中的應(yīng)用
    3.1 數(shù)字體積相關(guān)方法
        3.1.1 正向和反向算法
        3.1.2 二階形函數(shù)
        3.1.3 精度與效率分析
    3.2 從位移場(chǎng)到牽引力
    3.3 細(xì)胞牽引力測(cè)量
        3.3.1 掃描圖像序列
        3.3.2 位移場(chǎng)
        3.3.3 細(xì)胞牽引力
    3.4 本章小結(jié)
第4章 二維數(shù)字圖像相關(guān)補(bǔ)償方法研究
    4.1 基于小離面變形假設(shè)的補(bǔ)償方法
        4.1.1 Pan提出的方法
        4.1.2 改進(jìn)補(bǔ)償方法
        4.1.3 穩(wěn)定性、精度和效率分析
        4.1.4 應(yīng)用分析
    4.2 基于坐標(biāo)變換的補(bǔ)償方法
        4.2.1 基本原理
        4.2.2 有效性分析
        4.2.3 實(shí)驗(yàn)分析
    4.3 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    5.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的研究成果



本文編號(hào)：3981418