申请/专利权人：江苏纹动测控科技有限公司;上海交通大学

申请日：2021-09-30

公开（公告）日：2024-05-17

公开（公告）号：CN113899746B

主分类号：G01N21/88

分类号：G01N21/88;G06T7/00;G06T7/73

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.17#授权;2022.01.25#实质审查的生效;2022.01.07#公开

摘要：本发明提供一种基于DIC的钢结构疲劳裂纹扩展形态测量方法，包括：采集一组记录钢结构疲劳裂纹扩展形态变化过程的数字图像序列；对所述数字图像序列进行图像处理，获得具备拓扑结构的裂纹扩展位移场；对所述裂纹扩展位移场进行裂纹扩展形态提取，还原钢结构疲劳裂纹的动态扩展过程。相对于传统人工定性目测法，本发明能够定量测得钢结构疲劳裂纹的扩展形态，实现高精度、智能化的疲劳裂纹实时监测，可节省人力和物力，提升疲劳裂纹测量的效率与精度。

主权项：1.一种基于DIC的钢结构疲劳裂纹扩展形态测量方法，其特征在于，包括：采集一组记录钢结构疲劳裂纹扩展形态变化过程的数字图像序列；对所述数字图像序列进行图像处理，获得具备拓扑结构的裂纹扩展位移场；对所述裂纹扩展位移场进行裂纹扩展形态提取，还原钢结构疲劳裂纹的动态扩展过程；所述数字图像序列进行图像处理，获得具备拓扑结构的裂纹扩展位移场，包括：S101，在数字图像内生成目标点阵；S102，所述目标点阵生成拓扑结构；S103，对所述目标点阵内的目标点运用DIC，进行钢结构疲劳裂纹进行位移场测量，得到具备拓扑结构的裂纹扩展位移场;对所述裂纹扩展位移场使用裂纹扩展形态提取算法，得到钢结构疲劳裂纹的扩展形态，包括：S201，通过零均值归一化互相关计算得到相关度RZNCC，界定裂纹为粗裂纹或细裂纹；S202，若界定为细裂纹，使用DIC应变场算法，提取得到细裂纹的裂纹扩展形态；S203，若界定为粗裂纹，使用零均值归一化互相关算法，提取得到粗裂纹的裂纹扩展形态；S204，组合每一帧图像获得的裂纹扩展形态，得到时域内的裂纹扩展形态动态扩展过程；所述S201,通过零均值归一化互相关计算得到相关度RZNCC，界定裂纹为粗裂纹或细裂纹，包括：对目标点阵内每一个目标点运行DIC算法，计算其ZNCC系数RZNCC，计算公式为 式中，fx,y与gx',y'分别为做互相关运算的引用图像子集与匹配图像子集，S代表全区域求和，fm＝∑Sfx,yM2，gm＝∑Sgx',y'M2；设定阈值a，a的取值范围为0.8-0.9，将RZNCC大于a的目标点设为生点，将RZNCC小于a的目标点设为灭点；若有目标点通过RZNCC阈值而判别为灭点，则认为此条裂纹为粗裂纹，否则为细裂纹；所述S202，若界定为细裂纹，使用DIC应变场算法，提取得到细裂纹的裂纹扩展形态，包括：采用基于正则化平滑的有限单元应变计算方法，处理所述具有拓扑结构的裂纹扩展位移场，得到裂纹扩展应变场；扫描检测裂纹扩展应变场得到细裂纹应力峰值区域，识别得到位于疲劳裂纹扩展区域边界处的目标点；将边界处的目标点按照横向坐标排序组合后，得到两条由离散点组成的线段，各对应疲劳裂纹扩展边界的上边界与下边界，即获得裂纹双链；将裂纹双链拟合得到裂纹扩展形态；所述S203，若界定为粗裂纹，使用零均值归一化互相关算法，提取得到粗裂纹的裂纹扩展形态，包括：确定生点、灭点各自的一区域，定义两区域的交界处为生灭边界，通过搜索识别目标点阵的生灭信息，将位于生灭边界上的目标点排列组合为粗裂纹的裂纹双链；将裂纹双链拟合得到裂纹扩展形态；所述钢结构疲劳裂纹的动态扩展过程包括长度动态扩展过程、宽度动态扩展过程以及扩展边界形态。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 江苏纹动测控科技有限公司;上海交通大学 一种基于DIC的钢结构疲劳裂纹扩展形态测量方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD