[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
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 | ||
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~n;ci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~m;sij代表第i条应变局部化带的第j个数据的纵坐标,j=1~cj,sij=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+bil,kl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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