[发明专利]用于断裂韧度的施力点位移和缺口张开位移的测量方法

权利要求书

1.用于断裂韧度的施力点位移和缺口张开位移的测量方法；其特征是基于面阵电荷藕合器件图像传感器CCD视觉系统，采用非接触测量方法，通过对像素的捕捉得到变形信号，信号通过图像处理和单元处理，并从图像处理软件中读出，得到施力点位移和缺口张开位移。

2.如权利要求1所述的方法，其特征是CCD视觉系统包括：镜头、CCD相机、图像处理单元以及图像处理软件。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征是采用标准试件做实验，在标记纸上用两个黑色实心圆分别标记在已有裂纹缺口两侧，并对标记位置进行定位；实验时，通过黑白像素捕捉两个圆的边界，计算出实心圆的圆心，可以测出两个圆心之间距离的变化，即为缺口张开位移V₁；同理，在靠近裂纹扩展方向再标记两个实心圆，同时测出第二组缺口张开位移V₂，通过公式（1）可计算出施力点位移；

VV0=x2-x1x1---(1)]]>

其中，x₁为试件未变形前标记成像点之间的像素值，x₂为变形后试件标记成像点之间像素值，V₀为标记间距离，V为试验结束后标记点处移动的净位移。

4.如权利要求2所述的方法，其特征是标记位置不能超出已有的裂纹缺口长度。

5.如权利要求1或2所述的方法，其特征是试件经过稳定的面光源照射后经光学镜头成像于CCD相机；标记为白色纸上的黑色实心圆分别贴在试件的裂纹两侧，A、B、C、D分别代表四个实心圆的圆心，实验前先测量出AB和CD标记间的实际距离，A、B、C、D点到试件边缘的距离，测量取平均后为z₁和z₂；通过黑白像素捕捉实心圆的边界，从而自动确定实心圆的圆心，实验开始前自动记录两个圆心之间的像素值，实验开始后可以实时监测圆心之间变形后的像素值，通过公式（1）计算，可以得到实际的位移值，即V₁和V₂。缺口张开位移可用V₁或V₂表示，当裂纹嘴张开角度小于8°时，施力点位移q可由公式（3）计算得到，当裂纹嘴张开角度大于或等于8°时，施力点位移q可由公式（4）计算得到。

q=S(V2-V1)4(z2-z1)---(3)]]>

q=S2tan{arcsin[V2-V12(z2-z1)]}---(4)]]>

其中，S代表试件的跨距。

6.如权利要求5所述的方法，其特征是当标记在试件外部时，z₁和z₂为正，当标记在试件上时，z₁和z₂取负。