[发明专利]一种应力测量方法及应力测量光路装置

权利要求书

1.一种应力测量方法，其特征在于，通过光弹法和数字图像相关法并行进行应力测量，包括以下步骤：

(1)设置由单一光弹材料制成的光弹材料试样主体，试样主体外侧设置有镀层结构，所述的镀层结构包括试样主体一侧镀有的反射涂层以及设置于所述反射涂层外的散斑图纹；上述的反射涂层可以反射图像，当进行应力测量时，反射涂层将经过光弹试样后的图像反射，进行反射光弹实验可以获得一侧的主应力差；

(2)设置一应力测量光路装置，其包括试样，散斑方法光源，反射镜，支撑加载机构，起偏镜，检偏镜，偏光光源以及图像采集单元，还包括准直镜；其中，试样设置于支撑加载机构上，准直镜设置于试样的上端；其中的散斑方法光源及反射镜设置于试样的一侧，散斑方法光源呈倾斜角度指向试样，所述反射镜包括第一反射镜及第二反射镜，第一反射镜及第二反射镜互成角度，其中的起偏镜，检偏镜，偏光光源以及图像采集单元设置于试样的另一侧，所述起偏镜设置于偏光光源的前端，所述检偏镜设置于图像采集单元的前端；

(3)启动散斑方法光源及偏光光源，散斑方法光源发射的光经过试样、反射镜、准直镜以及检偏镜折射或反射后入射图像采集单元；偏光光源发射的光经过起偏镜、试样以及检偏镜折射或反射后入射图像采集单元；通过设置的布置光路，使散斑涂层经多次折射后与反射光弹图纹同轴入射图像采集单元；

(4)启动图像采集设备，图像采集设备在单一图像采集单元的一张照片中获取试样两侧同一瞬时的散斑图像和光弹图像；

(5)根据所获得的试样两侧同一瞬时的散斑图像和光弹图像，联合求解光弹实验和数字图像相关的实验结果，即得到图像任意像素点的应力分量。

2.一种应力测量方法，其特征在于，通过光弹法和数字图像相关法并行进行应力测量，其还包括以下步骤：

(1)设置由以金属或非金属材料为主制成的非光弹材料试样主体，该非光弹材料试样主体的一侧表面通过打磨、喷漆或磨砂、喷砂工艺加工形成散斑图纹，其另一侧设置有镜面或镀反射层，镜面或反射层外侧还设置有光弹性材料层；

(2)设置一应力测量光路装置，其包括试样，散斑方法光源，反射镜，支撑加载机构，起偏镜，检偏镜，偏光光源以及图像采集单元，还包括准直镜；其中，试样设置于支撑加载机构上，准直镜设置于试样的上端；其中的散斑方法光源及反射镜设置于试样的一侧，散斑方法光源呈倾斜角度指向试样，所述反射镜包括第一反射镜及第二反射镜，第一反射镜及第二反射镜互成角度，其中的起偏镜，检偏镜，偏光光源以及图像采集单元设置于试样的另一侧，所述起偏镜设置于偏光光源的前端，所述检偏镜设置于图像采集单元的前端；

(3)启动散斑方法光源及偏光光源，散斑方法光源发射的光经过试样、反射镜、准直镜以及检偏镜折射或反射后入射图像采集单元；偏光光源发射的光经过起偏镜、试样以及检偏镜折射或反射后入射图像采集单元；通过设置的布置光路，使散斑涂层经多次折射后与反射光弹图纹同轴入射图像采集单元；

(4)启动图像采集设备，图像采集设备在单一图像采集单元的一张照片中获取试样两侧同一瞬时的散斑图像和光弹图像；

(5)根据所获得的试样两侧同一瞬时的散斑图像和光弹图像，联合求解光弹实验和数字图像相关的实验结果，即得到图像任意像素点的应力分量。

3.根据权利要求1或2所述的应力测量方法，其特征在于，还包括以下步骤：

(21)可通过在试样的两侧各设置一图像采集单元，同时采集光弹实验图片和散斑实验图片；将应力测量光路装置中的反射镜移除，在试样设置有散斑方法光源的一侧也设置一图像采集单元，当散斑方法光源启动后启动该图像采集单元，能够获得所需采集的散斑图像。

4.根据权利要求1或2所述的应力测量方法，其特征在于，所述准直镜采用光阑代替。