[发明专利]一种测量动态裂纹长度的方法及装置

权利要求书

1.一种测量动态裂纹长度的方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：在含裂试件上粘贴两个标识，将带标识试件固定在加载装置上；

步骤2：在静载条件下采集一组带标识试件图像，计算两个标识在实际中的距离和图像中的距离的比例L，所述的L的单位为mm/Pix；

步骤3：加载装置对含裂试件进行加载，数字影像采集系统每隔一定的加载循环数采集标识试件图像若干张并传输给计算机；

步骤4：计算机对图像进行图像处理得到裂纹张开位移：

1)计算每个像素点的灰度值：

Glay＝(2*r-g-b)

其中，r代表红色，g代表绿色，b代表蓝色；

2)将灰度值与设定的阈值进行比较：灰度值小于设定的阈值时，记为0，表示白色；灰度值大于设定的阈值时，记为1，表示黑色；

3)对局部3*3的像素点的Glay进行求和，如果和大于4，则像素点为白色，否则为黑色；经过步骤2)和步骤3)之后的白色图像为两个标识点；

4)计算两个标识点的中心距离，由比例L换算得到两标识点的当前实际距离；

5)对每个图像进行步骤1)-4)的操作，得到两标识点在不同时刻的当前实际距离；

6)采用正弦曲线对标识点不同时刻的当前实际距离进行数值拟合，得到的正弦曲线的峰值作为裂纹张开位移；

步骤5：依据裂纹口张开位移量与裂纹长度的柔度转换公式，得到对应循环下的实时裂纹长度

其中，B为试件厚度，E为材料弹性模量，V_x为裂纹张开位移，P为载荷大小，C₀、C₁、C₂、C₃、C₄、C₅为常数，a为裂纹长度，w为试件宽度。

2.根据权利要求1所述的一种测量动态裂纹长度的方法，其特征在于所述的设定的阈值为64。

3.一种实现权利要求1所述的测量方法的动态裂纹长度装置，其特征在于包括加载装置(1)、数字影像采集系统(3)和计算机(4)；加载装置(1)用于加载含裂纹试件(2)，数字影像采集系统(3)和计算机(4)连接，数字影像采集系统(3)采集不断加载的试件(2)的实时图形信息并传输给计算机(4)，经过计算机(4)数据处理得到试件的动态裂纹长度。