数字投影散斑相关方法的研究及其应用

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数字投影散斑相关方法是一种光学非接触式物体三维形貌及变形场测量方法,它是把随机制造的散斑图用普通LCD投影仪投影到被测物体表面,并与二维数字图像相关方法相结合的技术。该方法只需要获取试件样品表面的几幅简单影像,就能够快速地进行全场轮廓的测量,对动态载荷作用下物体的三维形貌测量也非常有效。   本文介绍了二维数字图像相关方法(DICM)以及数字投影散斑相关方法(DPSCM)的基本原理,并利用数字投影散斑相关方法对几种标准试件的表面形貌进行测量,来分析一些实验因素对测量结果的影响,采取相应的有效措施,从而改善了该方法的测量精度和灵敏度;然后将数字投影散斑相关方法应用于板材液压快速胀形实验中,在不同加载条件即速度不同,介质不同情况下,测量试件的三维形貌,通过分析实验数据,得出结论:软铝材料、介质相同,加载速度不同时,材料的变形程度对于速度变化的敏感性比较低;软铝材料,加载速度相同,介质不同即粘稠和稀疏两种时,稀疏介质使板材的变形程度更大;还利用数字投影散斑相关方法进行了悬臂梁挠度测量,得到了与理论值比较匹配的挠度曲线。
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