[发明专利]基于DIC的超声疲劳试样应变测量和校准方法

权利要求书

1.一种基于DIC的超声疲劳试样应变测量和校准方法，其特征在于，包括：

获取目标试样在目标超声频率振动过程中的若干周期内的照片；

利用DIC方法，根据获取的拍摄周期内的照片得到目标试样的应变数据，对应变数据进行傅里叶变换得到应变数据的频谱图，从而得到目标试样的谐振频率和应变幅值；

由胡克定律根据目标试样的应变幅值计算得到目标试样的应力幅值，将目标试样的应力幅值与预设应力幅值进行对比，判断两者之间的差值是否在预设范围内；

若目标试样的应力幅值与预设应力幅值之间的差值不在预设范围内，则按照目标试样的应力幅值与预设应力幅值之间的比值将预设应力幅值校准成实际应力幅值，或者按照目标试样的应力幅值与预设应力幅值之间的比值对预设应力幅值进行修约；

所述获取目标试样在目标超声频率振动过程中的若干周期内的照片，包括：

对目标试样表面进行喷漆，待油漆干后，在目标试样表面涂上均匀大小的黑点得到处理后的目标试样；

对处理后的目标试样基于预设应力幅值进行超声疲劳试验，在处理后的目标试样未加载时，通过超高速相机拍摄处理后的目标试样中间部位图像作为基准照片；

在超声疲劳设备处于稳定的空冷状态后，让处理后的目标试样起振，并通过超高速相机开始连续拍摄处理后的目标试样中间部位图像；

所述按照目标试样的应力幅值与预设应力幅值之间的比值将预设应力幅值校准成实际应力幅值，包括：

由λ＝σ^{`</sup>/σ<sup>0</sup>确定应力校核系数λ，其中，σ<sup>0</sup>为预设应力幅值，σ<sup>`}为目标试样的应力幅值；

将已经完成测试的目标试样的预设应力幅值与λ相乘得到校核后的预设应力幅值；

所述按照目标试样的应力幅值与预设应力幅值之间的比值对预设应力幅值进行修约，包括：

将还未测试目标试样的预设应力幅值与λ相除得到校核后的还未测试目标试样的预设应力幅值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用DIC方法，根据获取的拍摄周期内的照片得到目标试样的应变数据，对应变数据进行傅里叶变换得到应变数据的频谱图，从而得到目标试样的谐振频率和应变幅值，包括：

利用DIC方法，对比分析起振后的每张中间部位图像与基准照片得到目标试样正中间位置的位移和应变，将计算得到的应变数据通过傅里叶变换变换生成频谱图，从频谱图可以得到谐振频率和应变幅值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若目标试样的应力幅值与预设应力幅值之间的差值在预设范围内，则无需校核。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，超声疲劳试样的谐振频率为2.0×10⁴Hz，超高速相机最高拍摄速率可达1.0×10⁶帧/秒。