[发明专利]一种应变局部化带间距演变规律的多维同步优化测量方法有效

专利信息
申请号: 201510557390.7 申请日: 2015-09-05
公开(公告)号: CN105157588B 公开(公告)日: 2018-01-26
发明(设计)人: 王学滨;张楠;杜亚志 申请(专利权)人: 辽宁工程技术大学
主分类号: G01B11/14 分类号: G01B11/14
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 123000 辽*** 国省代码: 辽宁;21
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摘要:
搜索关键词: 一种 应变 局部 间距 演变 规律 多维 同步 优化 测量方法
【权利要求书】:

1.一种应变局部化带间距演变规律的多维同步优化测量方法,该方法具体步骤如下:

步骤1:利用拍摄设备获取在加载条件下试样一个包含散斑表面的数字图像;

步骤2:利用亚像素数字图像相关方法,获取试样表面的变形场:水平线应变εx、垂直线应变εy、剪切应变γxy最大剪切应变γmax

步骤3:设置计算区域,获取每条应变局部化带中央及其附近的应变数据,该计算区域可以是包含多条应变局部化带的1个四边形区域,也可是包含1条应变局部化带的四边形区域的集合;

对于计算区域是包含多条应变局部化带的1个四边形区域的情形:

首先,设置包含多条应变局部化带的1个四边形计算区域;

之后,根据应变场,确定走向一致的应变局部化带的数目m

之后,利用插值方法,获取计算区域内光滑性较好的各种应变场;

最后,利用粗估的被测应变局部化带角度和宽度,设置多个狭长四边形区域,每个狭长四边形区域仅包含1条应变局部化带,获取每条应变局部化带中央及其附近的应变数据;

对于计算区域是包含1条应变局部化带的四边形区域的集合的情形:

首先,根据应变场,确定走向一致的应变局部化带的数目m

之后,利用粗估的被测应变局部化带角度和宽度,设置多个狭长四边形区域作为计算区域,每个狭长四边形区域仅包含1条应变局部化带;

之后,利用插值方法,获取计算区域内光滑性较好的各种应变场;

最后,获取每条应变局部化带中央及其附近的应变数据;

步骤4:对于每条应变局部化带,设置n个迭代初值和有关迭代参数,对于任一初值,即一系列平行线段,初值的维数为m+1,其中包括1个斜率和m个截距,利用群智能算法,通过不断同步迭代,获取各条线段共同的斜率和各自不同的截距;

步骤5:利用平行线之间距离公式,计算任意两条相邻应变局部化带的间距。

2.根据权利要求1所述的一种应变局部化带间距演变规律的多维同步优化测量方法,其特征在于,将应变局部化带间距测量问题归结于多维同步优化问题,通过不断同步迭代,逐渐缩小应变局部化带数据与试探解答之间的偏差,直到满足迭代结束条件;

所述同步迭代是指试探解答向真实解答逼近的过程,在此过程中,m条线段与m条应变局部化带中央及其附近的应变数据之间的偏差同步逐渐缩小,上述迭代或寻优过程可归结于使目标函数J达到最小,即

(1)

其中,下标l代表n个迭代初值中的任一个,l=1~nci代表第i条应变局部化带的数据数目,不同应变局部化带的数据数目不同,i=1~msij代表第i条应变局部化带的第j个数据的纵坐标,j=1~cjsij=sij(xij)xij为第i条应变局部化带的第j个数据的横坐标;fij代表与第i条应变局部化带逼近的线段在第j个数据处的纵坐标,由于fij是线性函数,所以, fij(kl,bil)=klxij+bilkl是任意1个初值的共同斜率,bil是1个初值的不同截距,sij-fij代表1个数据点与1个试探解答中1条线段之间的偏差;欲获取所有数据点与一个试探解答中所有线段的偏差的平方,需要进行两次求和计算:第1次,对1条应变局部化带中的所有数据的偏差的平方求和,第2次,对各条应变局部化带的偏差的平方求和;使上述偏差的平方达到最小的试探解答记为Ω*Ω*={k*,b1*,b2*,…,bm*},其具有唯一性,即为所求的真实解答。

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