提高直接散斑法全场分析条纹图清晰度的技术途径

本文论述了试件表面处理、全息干板的选择及显影方法、全息干板与试件的固定方式、全场分析条纹图的拍摄技术等因素对于提高直接散斑法全场分析条纹图清晰度的影响,指出了提高直接散斑法全场分析条纹图清晰度的技术途径。介绍了采用本文提出的技术途径取得的实验结果,实验值与理论计算曲线符合良好。     

现场用直接散斑法记录仪

本文提出一种实验装置,可在现场或不避光的普通实验室进行直接散斑法实验,解决了必须使用暗室才能进行直接散斑法实验的问题。文中介绍了该记录仪的结构设计,使用方法和效果等。     

光载波在散斑法全全场分析中的应用

本文提出利用变形物体的刚体位移作为散斑法全场分析的光载波,使难以消除的刚体位移转化成可计算条纹级次的有利因素。讨论了光载波与形变位移、总位移产生的条纹之间的调制关系,对非整数级条纹进行了补偿,提高了散斑法全场分析的精度,为计算机全自动计算全场条纹级次提供了预处理方法,并对一受载剪切墙各点的全场分析的条纹级次进行了具体的计算.     

直接散斑法实验技术推广班在北京举办

1987年3月16日至21日由中国科学院力学研究所科技咨询开发部和技术劳动服务公司在力学所联合举办了"第一期直接散斑法实验技术推广班",参加这次推广班的有天津大学、北京航空学院、北京水力电力经济管理学院研究生部、华北水电学院、北京钢铁学院等单位的副教授、讲师和研究生。散斑法是近十多年来新发展起来的、以近代光学为基础的新型实验应力分析方法。用该方法测量物体微小...     

用白光散斑的直接记录法测量曲面变形

本文提出以物体表面精细光学结构在白光照射下辐射率随机分布函数作为散斑场,以全息软片为记录介质,采取无镜头成象技术,得到宽频域的散斑底片,并用有一定带宽的准单色光进行全场分析,测量可展曲面变形,其结果不仅具有较高的灵敏度,较大的灵敏度调节范围,而且其中的准备过程、记录过程和分析过程比现有的各种测量曲面变形的散斑法都要简单,该方法将可展曲面变形问题简单地转化为平面问题处理,保留了白光散斑直接记录法在测量平面变形时的全部优点,并能脱离暗室在工程现场中应用。     

用白光进行散斑图的信息处理

引言近几年来散斑法获得很大发展。这种方法具有非接触测量、不需要破坏被测物体、对被测物体材料没有特殊要求、测量灵敏度高和设备简单等优点。用散斑法能测量平面变形和三维问题,测量物体内部应变,研究静、动态应力分 ...     

关于弹性力学平面应力问题与应变问题的判别

大部分《弹性力学》教材都是从构件形状和载荷的角度去定义两类平面问题, 但这种定义有一定的局限性, 没有给出两类平面问题本质的区别. 本文从三维空间问题出发, 推导得到按应力求解平面问题需要满足的条件, 并给出平面应力问题与平面应变问题的判别条件.     

平面问题中位移用应变或应力的显式表示

在平面问题按应力求解的方法中,对于具有位移边界条件的问题,一般认为是无法处理的。原因是位移未能用应变(或应力)的显式表示出来。此外在按应力求解的近似法(变分法、差分法、有限单元法)中,由于应力未精确满足相容条件,因而认为无法从几何方程求出相应的位移。     

人颅骨应力应变分布的实验研究

本文给出了人颅骨在颅顶受压时用电测法得到的应力——应变分布。文中叙述了直角应变花的布置、粘贴、温度补偿以及载荷和约束的处理,给出了在80kg静载荷作用于颅顶时各测点实测线应变值,得出了沿经线方向线应变为负值,沿纬线方向线应变为正值,45°方向线应变小于经线和纬线方向应变一般规律,计算得出两个主应力值并与有限元计算结果对比,同时得到最大主应力方向与经线夹角小于25°一般规律。颅骨在颅顶受静压力400Kg时破坏,最先破坏部位为蝶额缝与蝶鳞缝区域。     

平面应力应变问题与转轴公式的群表示

从坐标变换出发,讨论了材料力学中形如任意斜截面应力的公式.结果表明待求量可以表示为已知量的变换,变换关系为 SO(2)群的直积,并且此变换也适用于应变问题与转轴公式.     

用全息和散斑干涉法对含穿透裂纹的有限宽薄板进行弹塑性分析

本文用激光全息和散斑干涉法,测量了含中心疲劳裂纹、双边切缝、45°斜切缝的有限宽铝合金板试件(LY12—CZ),在均匀单向拉伸载荷作用下,直至大范围屈服时,裂纹尖端附近区域的三维位移场.给出了下列结果:①裂纹尖端塑性区的尺寸、形状随载荷增加的变化情况.中心疲劳裂纹与双边切缝试件的裂纹尖端塑性区形状的比较;②裂纹尖端特征点的COD—σ/σ_s 曲线,裂纹起裂点的张开位移δ_(?)(即COD);③试件对称轴上一定标距内△—σ/σ_s 曲线,标称应变ε_0与载荷比σ/σ_s 关系,即ε_0—σ/σ_s 曲线,实验表明标称应变ε_0是衡量试件屈服情况的参数;④定量地测定了裂纹尖端附近的位移场;⑤裂纹尖端附近的应变场;⑥对失稳断裂载荷进行了塑性极限分析.并将上述结果与有关理论,实验及数值计算结果进行了比较.     

直接散斑法测量各种材料试件的变形

本文给出一种试件表面处理方法,它可以解决对于各种材料试件(例如有色金属、黑色金属、玻璃钢、碳纤维复合材料、陶瓷、岩石、混凝土制品等)使用直接散斑法进行变形测量的问题。文中阐述了基本原理和操作方法,给出了在铝合金材料、碳纤维复合材料、玻璃钢复合材料试件上进行断裂力学实验的结果。     

对平面应变问题的讨论

<正> 文献[1]给出的平面应变定义有些不妥,下面加以讨论。(1)符合平面应变定义但不是平面应变问题如图1所示等截面矩形柱体受自重ρg 作用,底面(x=h)为光滑接触面,其它五面自由,且 l 远比 h、b     

用电子散斑干涉法进行结构内部微小缺陷检测的研究

本文应用电子散斑干涉法和相移技术对结构内部缺陷测试进行了试验研究,研究中采用气压加载,获得了相同气压载荷作用下不同试件的变形图,由此计算得到的结果表明,有缺陷的试件和无缺陷的试件在相同的气压载荷作用下变形不同,同时,相同载荷作用下,缺陷尺寸不同时,试件的变形不同.该试验证明了电子散斑干涉法在研究结构内部缺陷在气压载荷作用下的微小变形的有效性,进一步对缺陷影响的定量研究将为预知缺陷的尺寸及位置,结构的安全和检测提供帮助,同时将该方法应用进一步的推广和改进,将为结构无损检测提供依据.     

混凝土一维应力层裂实验的全场DIC分析

基于74 mm直径分离式Hopkinson杆(SHPB)实验平台进行了混凝土杆的一维应力层裂实验.采用超高速相机(采样频率:2μs/frame)结合数字图像相关法(DIC),记录混凝土试件中的动态位移场实时变化情况,探讨了混凝土在拉伸断裂过程中的表面位移场及速度场演化规律.针对实验中出现的多重层裂现象,基于一维应力波传播理论,指出各个位置在发生层裂时,其最大拉应力均由透射压缩波与反射拉伸波叠加而成,各处层裂发生时均处于一维应力状态.并提出了根据层裂位置左右两点速度趋势变化判断层裂发生时刻的判据.该判据可以给出所有层裂的起裂时间,结合DIC分析直接给出了混凝土多重层裂应变.结果显示混凝土的拉伸强度具有明显的应变率效应,在30 s~(-1)的应变率下,其拉伸强度的动态增强因子(DIF)可以达到5.与传统的波叠加法和自由面速度回跳法相比,DIC全场分析法不受加载波形限制,可以精确给出每个层裂的位置和起裂时间,从而得到试件在高应变率加载下不同位置处的断裂应变、拉伸强度及相应应变率,提高了测量效率.     

混凝土一维应力层裂实验的全场DIC分析

基于74mm直径分离式Hopkinson杆(SHPB)实验平台进行了混凝土杆的一维应力层裂实验.采用超高速相机(采样频率:2 $\mu$s/frame)结合数字图像相关法(DIC),记录混凝土试件中的动态位移场实时变化情况,探讨了混凝土在拉伸断裂过程中的表面位移场及速度场演化规律.针对实验中出现的多重层裂现象,基于一维应力波传播理论,指出各个位置在发生层裂时,其最大拉应力均由透射压缩波与反射拉伸波叠加而成,各处层裂发生时均处于一维应力状态.并提出了根据层裂位置左右两点速度趋势变化判断层裂发生时刻的判据.该判据可以给出所有层裂的起裂时间,结合DIC分析直接给出了混凝土多重层裂应变.结果显示混凝土的拉伸强度具有明显的应变率效应,在30 s$^{-1}$的应变率下,其拉伸强度的动态增强因子(DIF)可以达到5.与传统的波叠加法和自由面速度回跳法相比,DIC全场分析法不受加载波形限制,可以精确给出每个层裂的位置和起裂时间,从而得到试件在高应变率加载下不同位置处的断裂应变、拉伸强度及相应应变率,提高了测量效率.      

一种用于散斑图全场分析的傅里叶变换光路

散斑图进行全场分析时,通常的傅里叶变换光路是把散斑图置于变换透镜的前焦面上.本文认为,对不要求准确的傅里叶变换的散斑图全场分析,采用散斑图置于变换透镜后的光路具有更多的优越性.     

用散斑照相法确定界面裂纹的应力强度因子

文中采用激光散斑照相法确定了异弹模界面裂纹尖端的应力强度因子。实验结果与计算结果一致,说明采用的方法是成功的。