作為一種高精度的非接觸式全場光學(xué)測量方法,數(shù)字圖像相關(guān)方法(Digital Image Correlation,DIC)在工程測量中發(fā)揮著越來越重要的作用。然而,DIC方法的測量精度仍然限制著該方法的推廣應(yīng)用。DIC方法對于簡單曲表面的簡單變形(如伸縮變形)的測量精度(～20με)已基本滿足工程測量的需求。然而,在很多實際工況下,局域變形場(應(yīng)變高度集中,如PLC帶、試件缺口附近和裂紋尖端等)的測量結(jié)果受計算參數(shù)影響很大(不同計算參數(shù)下測量結(jié)果的相對誤差可達百分之幾十甚至更高),這也導(dǎo)致使用者很難判斷測量結(jié)果的可靠性。論文研究了局域變形場中DIC方法的測量精度問題,并將其推廣到數(shù)字體積相關(guān)方法(Digital Volume Correlation,DVC)在細胞牽引力的測量中。此外,還研究了基于二維數(shù)字圖像相關(guān)(Two-Dimensional DIC,2D DIC)的補償方法。第二章針對DIC方法在局域變形場中的測量精度問題,首先以PLC帶為例,實驗分析了局域變形場中DIC方法的位移和應(yīng)變測量誤差,提出了當(dāng)采用一階和二階形函數(shù)測量結(jié)果的相對誤差小于10%時,采用二階形函數(shù)的測量結(jié)果可靠...

【文章頁數(shù)】：117 頁

【學(xué)位級別】：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 局域變形場中數(shù)字圖像相關(guān)方法測量精度研究
    2.1 實驗分析
        2.1.1 參數(shù)依賴性
        2.1.2 數(shù)值模擬實驗
        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)值模擬驗證
    2.3 參數(shù)優(yōu)化
        2.3.1 預(yù)估測量誤差
        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)方法在細胞牽引力測量中的應(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 從位移場到牽引力
    3.3 細胞牽引力測量
        3.3.1 掃描圖像序列
        3.3.2 位移場
        3.3.3 細胞牽引力
    3.4 本章小結(jié)
第4章 二維數(shù)字圖像相關(guān)補償方法研究
    4.1 基于小離面變形假設(shè)的補償方法
        4.1.1 Pan提出的方法
        4.1.2 改進補償方法
        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)變換的補償方法
        4.2.1 基本原理
        4.2.2 有效性分析
        4.2.3 實驗分析
    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
    5.3 展望
參考文獻
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：3981418