[发明专利]一种应变场声发射事件时空强的测量方法

摘要

一种应变场声发射事件时空强的测量方法，步骤为：利用数字图像相关方法，获取材料或结构变形过程中一个表面的最大剪切应变场；将选定的图像分成若干个正方形像素块，根据最大剪切应变场，利用插值方法获得各像素块的最大剪切应变和各像素块中心坐标；确定各破坏像素块及各破坏像素块在测量间隔内释放的弹性应变能、释放弹性应变能的次数；查找相互连通的破坏像素块构成声发射事件；测量各声发射事件在测量间隔内释放的弹性应变能、空间位置、持续时间；确定各声发射事件在各测量间隔内释放的弹性应变能、空间尺度、持续时间的统计规律。优点是：本发明实现了对声发射事件的时空强的全方位测量，扩展了声发射技术的既有功能，应用前景广阔。

主权项

1.一种应变场声发射事件时空强的测量方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1、利用数字图像相关方法，获取材料或结构变形破坏过程中一个表面的最大剪切应变场；步骤1.1、利用拍摄设备采集材料或结构变形破坏过程中一个表面的图像，任意相邻两张图像的拍摄时间间隔相同；步骤1.2、选定若干张图像，设置子区尺寸、测点数目、测点位置和测点间距，利用数字图像相关方法测量材料或结构变形破坏过程中一个表面的应变场；步骤1.3、利用应变场获得最大剪切应变场；步骤2、将选定的图像分成若干个无间隔、无重叠、成行成列的正方形像素块，根据最大剪切应变场，利用插值方法获得各像素块的最大剪切应变和各像素块中心坐标；步骤3、根据图像中各像素块的最大剪切应变和设置的强度参数，确定各破坏像素块，并分别确定各破坏像素块在测量间隔内释放的弹性应变能和各测量间隔释放弹性应变能的次数，所述测量间隔包括若干个能量释放计算间隔，所述能量释放计算间隔为任意相邻两张图像的拍摄时间间隔，所述破坏像素块为发生塑性变形的像素块；一个破坏像素块存储的弹性应变能的计算公式为：其中，E为弹性模量，μ为泊松比，V为破坏像素块的面积乘以破坏像素块的厚度，σ₁和σ₃分别为第1和第3主应力；步骤4、将任一个破坏像素块标记为i，i为声发射事件的标号，取为自然数，遍历与该像素块具有相同的点或相同的线的所有像素块，若这些像素块中存在破坏像素块，则这些破坏像素块同样标记为i，同样标记为i的破坏像素块组成一组相互连通的破坏像素块，构成一个声发射事件，同样标记为i的破坏像素块的数目为声发射事件的空间尺度，以此类推，找到应变场中所有的声发射事件，进而确定应变场中声发射事件的数目和各声发射事件的空间尺度，所述一组相互连通的破坏像素块由若干个具有相同的点或者相同的线的破坏像素块组成，所述各声发射事件的空间尺度为各声发射事件包含的破坏像素块的数目；步骤5、将每组相互连通的破坏像素块在测量间隔内释放的弹性应变能求和，作为每个声发射事件在测量间隔内释放的弹性应变能；步骤6、根据形心坐标公式，确定各声发射事件所在的空间位置；步骤7、利用各破坏像素块在各测量间隔内释放弹性应变能的次数乘以能量释放计算间隔，测量各破坏像素块释放能量的持续时间，通过对每组相互连通的破坏像素块释放能量的持续时间求均值或者求并集，确定各声发射事件在测量间隔内的持续时间；步骤8、在各测量间隔内，确定各声发射事件释放的弹性应变能、各声发射事件的空间尺度、各声发射事件的持续时间的统计规律。