江苏大学实验力学复习提纲

数字图像相关法原理；什么是散斑，如何制备，什么是好的散斑场？二维DIC和三维DIC的区别？二维DIC实验过程的步骤有哪些？光测力学方法：是利用测试对象在变形后会引起某些光学量的变化的现象，以光学方法采集实验数据的实验方法。数字图像相关法原理:数字图像相关（DIC）是一种非条纹光测方法，它是现代的光电子技术、数字图像处理技术与计算机技术相结合的产物，它直接对物体变形前、后的两幅散斑图像进行相关运算处理（两幅数字图像的灰度变化），以提取散斑图中所携带的变形信息(位移和应变)。什么是散斑，如何制备，什么是好的散斑场？A.当相干光照射到引起漫反射的物体表面时，物体各部位所发出的次波在物体表面的前方相干而形成大量的明暗的斑点，叫做散斑。B1.激光照射在物体表面漫反射后干涉形成的激光散斑图；

2.使用人工喷斑在物体表面涂覆形成的人工散斑图；

3.直接利用物体表面的自然纹理作为散斑图。C一个好的散斑场应该具有较大的平均灰度梯度,因为具有较大平均灰度梯度的散斑图的位移测量误差也相对较小。

二维DIC和三维DIC的区别？使用单个摄像机的二维dic局限于测量物体表面的面内位移，并且要得到可靠地测量结果，还有一些例外限制条件1.被测物面应是一个平面或近似一个平面2.被测物体变形主要发生在面内，离面的位移分量非常小3.摄像机及靶面与被测平面物体表面平行（摄像机光轴与被测物面垂直或近似垂直），并且成像系统畸变可以忽略不计。使用两个摄像机的三维数字图像相关方法可对平面或曲面物体的表面形貌及三维变形进行测量，摄用法测量范围广泛。（夹角30度左右）二维DIC实验过程的步骤有哪些？1.准备好喷涂完散斑的试样。2被测平面物体放置在加载设备中，确保试件竖直夹在夹具上，以免产生非轴向力。3架设DIC设备，将工业摄像头装在三脚架，通过数据线和数据采集卡将采集计算机与摄像头相连，ccd摄像机的光轴垂直于时间表面对其准确聚焦成像。4调节摄像头的光圈及焦距。打开图像采集软件调节摄像头的光圈及焦距直至软件得到最佳的质量图像为止5.对试样进行加载并拍摄记录实验过程。用dic设备和软件记录参考图像和变形后的图像。由软件进行处理。云纹法的原理，位移和应变的计算公式；云纹干涉法的原理，位移和应变的计算公式；云纹法的原理:云纹方法的测量用元件是有平行等距离黑线组成的栅，黑线称为栅线，相邻栅线的间距称为节距，节距的导数等于栅线密度，与栅线垂直的方向称为主方向。两块节距相等的栅称为等节栅，两块节距大小有差异的栅称为异节栅。若将两块平板制的异节栅相重叠，令其栅线互相并行则会出现与栅线平行的亮暗相间的条纹。这种亮纹或暗纹即为云纹。将两块等节栅重叠，并能相对转动而使栅线错开一微小夹角，则因栅线的交叉而形成亮暗相同的条纹。位移和应变的计算公式:位移应变P原参考栅的节距云纹干涉法的原理:通过由变形栅衍射的不同的波前相干涉产生的条纹以获取变形信息。位移和应变的计算公式:3.剪切散斑的原理，光路，公式？原理：没有通过光楔的光波在像面上的散斑场和通过光楔的光波在像面上的散斑场组成一个散斑场，这里的两个像面的波前并不是由于两光束引起的，它是错了位的两个完全相同的散斑场的组合。光路：公式：4.光弹法的原理，光力定律；正交偏振光场布置、条纹；圆偏振光场布置、条纹；光弹法的原理:利用偏振光的性质和光弹性材料的暂时双折射效应进行应力测量的方法.本质：一种光学应力测量方法。光力定律:某些各向同性的透明材料在受力后，对于偏振光来说就不再是各向同性的了，当偏振光通过受力的光弹性模型时，它将沿着主应力的方向分解为两个平面偏振光，而且沿第一主应力方向和沿第二主应力方向的速度是不同的，因此在通过模型时就产生了光程差。C和材料有关，称为模型材料的绝对应力光性系数。沿主方向通过的两束偏振光之间，其光程差与模型厚度及主应力差成正比。正交偏振光场布置、条纹圆偏振光场布置、条纹5.CGS的原理，公式；透明试件DGS光路，原理及公式。CGS原理：相干梯度敏感方法是利用两个平行光栅重组由试件变形导致的扭曲光束从而产生干涉条纹。通过光学干涉控制方程建立面内主应力梯度或离面位移梯度与条纹级数之间的关系。扩束镜扩束镜凸透镜滤波透镜试件摄像机光栅G1裂纹激光器计算机光阑光栅G2公式：（平行光在滤波平面后形成干涉条纹。点(x,y)出射的光线由于试件变形具有光程差）微分表达式（p是光栅节距，是两个平行光栅之间的距离，n是条纹级数）DGS光路DGS原理：首先用数字图像相关法(DIC)测量了透明试件应力集中区的全场位移，再根据应力-光学效应获得光线在透明固体应力集中区的全场偏移角，在平面应力条件下，偏移角可以与应力梯度建立起联系从而获得应力集中区的应力梯度。公式：=1\*GB3①（光程差由厚度变化和折射率变化引起）=2\*GB3②（根据折射率与主应力关系，广义虎克定律，在平面应力条件下化简）=3\*GB3③控制方程：（偏转角分量，位移可用DIC测量）6.电阻应变测试基本原理及使用范围R=ρL/A当金属导线沿其轴