本发明专利技术属材料形变领域，本发明专利技术使用数字相机拍摄全场照片，取出前后两帧全场图像或连续多帧图像，用相关性图像识别软件对图像进行记忆和相关性识别，利用旋转量场计算公式计算得到全场各点的形变旋量特性参数分析，然后进行测量得出各种动画文件和数据。本发明专利技术对全场形变旋量场进行计算和分析给出材料形变之断裂过程中全场各部位旋转变量场的量值和方向，是金属物理界是崭新的创造。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属材料形变领域
技术介绍
目前俄罗斯在对实时的试样表面动态形貌的试样测量领域，没有进行 任意阶段的全场形变旋量场分析和观察，形变旋量场是材料形变量破坏的 重要衡量指标，没有这一非常有价值的介观力学研究信息将会影响研究的 水平。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过对实时的试样表面动态形貌的试样观察区域任意 阶段的全面形变旋量场进行计算和分析，并得到这一非常有价值的介观力 学研究信息。本专利技术使用数字相机拍摄全场照片，取出前后两帧全场图像，或连续 的多帧图像，用相关性图象识别软件对图像进行记忆和相关性识别，通过 本专利技术采用的公式进行计算得到全场一个面内各点的形变旋转量特性参数 分布。旋转量场计算公式-ct二arc tgl/2(dU/dy-dV/dx) 应用计算程序dU/dy=1000*(U(i， j+l)-U(i， j-1))/(Y(i， j+l )-Y(i， j-l))，dV/dx二100OKV(i+l， j)—V(i—1， j))/(X(i+l， j) -X(H， j))，{Omiga}=0. 5*( dU/dy-dV/dx)， {Alpha} =A，({Omiga})， a—变形场任一点旋转角度 U—变形场内任一点Y方向变形 V—变形场内任一点X方向变形材料形变旋量测试方法1. 对连续图片进行形变^a分析2. 位移测量范围的最低分辨率(拍摄区域)0.001%至1%;(跟相机的分辨率有关)3. 形变SM测量精度(测量结果相对误差)〈0. 1%;4. 基准长度点阵间距0. 1-2丽一可以任意设定；5. 测量结果2D形变S趕场，用色阶图标表示，从大到小按红、橙、 黄、绿、青、蓝、紫依次排列，各色阶之间有过渡色；6. 根据右手螺旋定理逆时针方向为正向，顺时针方向为负向。7. 每套连续图片的分析点可任意设定；8. 每套连续图片的数据点密度可任意设定；9. 计算速度1000个形变3趕场的计算时间小于3秒钟。10. 重复精度99%11. 可得出任何A t时区间的形变力趨场等值12. 可得出任何A t时间区间形变S纏场数据文件；13.输出材料变形过程的同步形变SM场动画文件和数据文件。 本专利技术的优点通过对材料变性过程中的试样的全场移动矢量场、形变旋量场和 应变等值量场进行实时记录和观察。给材料研究提供介观尺度的断裂规律 信息，可进一步了解材料在介观尺度上的变形特点，可对材料变形这一金 属物理的经典问题，从传统的位错、滑移理论扩展到材料内部的非均匀体 的固体力学的力学平衡问题，从而对非均质材料的构造缺陷，如对材料变 形和断裂行为的影响进行了分析和演绎，给出晶粒、晶界、缺陷、空洞和脆性相等介观结构在材料形变过程中的效应，全场的形^Sttiri"t^和分析，这一介观力学的分析是在金属物理界是崭新的，创新性的。附图说明图1对^Z力M点的实时介^^变亚结构图象a; 图2对^S力^^的实时介1^变亚结构图象b;图3对/^Z力j^点的势寸介l^变亚结构图象C;图4对连续图片a. b. c进行分析计算所得形变旋量场等值云图a-b ; 图5对连续图片a. b. c进行分析计算所得形变旋量场等值云图b -c。 具体实施例方式图l、 2、 3分别为连续介观力学试验中，取出的一组有一定(时间)、 (应变)间隔的，材料介观形变亚结构图像a、 b、 c，从a—b时刻，介观 形变亚结构有变化，发生了全观察视野内(接管图像内)不均匀的旋转， 本测试方法分析计算a—b，时刻的旋转量变化场图a—b,图b—c和表(1) 所示的形变旋量场数据文件。表(l)材半微实驗力i^^拉力(N) 应变l (%)时刻T (时、分、秒、毫秒)28. 5640438700.15155390510--42--0-62514. 2145056300.14523718510--42--12-1091.00156185700.13000785810--42--19-21811.0550484900.11958311310--42--24-9060. 71007945400.12394306610--42--29-17110. 9871747200.11801668310--42--46-25021,2695533700.1192985410--42--49-7841. 4482299400.11454423710--42--50-51558. 7088990200.09575645110--42--51-92170.4135148300.09021765310--42--54-78182. 314395900.07569907410--42--56-20396. 5128616500.06362127210--42--59-46107.962016100.03858314410--43--7-59397.4128086400.06439915610--43--9-46108.715259600.04619513610--43--11-90697.0332356300.00591314110--44--47-406108.327899900.02849282210--44--51-67197.8367481900.01677167610--45--0-203108. 150006900.00909486610--45--25-890118.303214300.00062533810--46--18-609106. 172366200.00657517210--46--36-109118.481717100.00762601310--46--40-484128.923075400.00305757210--47--0-953139. 992553200.02844862310--47--3-796157.063746800.04440477610--47--6-656168.421107100.04161858210--47--8-78188.225806800.06041798910--47--10-921199.912879700. 08118266IO--47--12-343210.192967100.10127438510--47--15-187225.08471200.10239331610--47--16-609246. 352361400.14113788410--47--19-453258. 755530800.15211523410--47--20-875277.301771800.17445249310--47--23-734291.377406400.18080882910--47--25-156305.733752600.21428455110--47--28-0317.90233300.25236229910--47--30-843328.731599800.26920147610--47--32-265345. 955234700.29722185110--47--35-109357.052237400.32454053710--47--36-531375.910385700.36788892110--47--40-828392.323本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种材料形变旋量场的测试方法，其特征是：使用数字相机拍摄全场照片，取出前后两帧全场图像，或连续的多帧图像，用相关性图象识别软件对图像进行记忆和相关性识别，通过下列的公式进行计算得到全场一个面内各点的形变旋转量特性参数分布，旋转量场计算公式：α＝ａｒｃ ｔｇ１／２（ｄＵ／ｄｙ－ｄＶ／ｄｘ） 应用计算程序：ｄＵ／ｄｙ＝１０００＊（Ｕ（ｉ，ｊ＋１）－Ｕ（ｉ，ｊ－１））／（Ｙ（ｉ，ｊ＋１）－Ｙ（ｉ，ｊ－１））’ ｄＶ／ｄｘ＝１０００＊（Ｖ（ｉ＋１，ｊ）－Ｖ（ｉ－１，ｊ））／（Ｘ（ｉ＋１，ｊ）－Ｘ（ｉ－１，ｊ））’ ｛Ｏｍｉｇａ｝＝０．５＊（ｄＵ／ｄｙ－ｄＶ／ｄｘ）’ ｛Ａｌｐｈａ｝＝ＡＴＡＮ（｛Ｏｍｉｇａ｝）’ α－变形场任一点旋转角度 Ｕ－－变形场内任一点Ｙ方向变形 Ｖ－－变形场内任一点Ｘ方向变形 材料形变旋量测试方法采取以下步骤：（１）对连续图片进行形变旋量分析；（２）位移测量范围的最低分辨率：０．００１％至１％；（３）形变旋量测量精度：＜０．１％；（４）基准长度点阵间距：０．１－２ＭＭ－可以任意设定；（５）测量结果：２Ｄ形变旋量场，用色阶图标表示，从大到小按红、橙、黄、绿、青、蓝、紫依次排列，各色阶之间有过渡色；（６）根据右手螺旋定理：逆时针方向为正向，顺时针方向为负向。 （７）每套连续图片的分析点可任意设定；（８）每套连续图片的数据点密度可任意设定；（９）计算速度：１０００个形变旋量场的计算时间小于３秒钟；（１０）重复精度：９９％；（１１）可得出任何Δｔ时区间的形变旋量场等值图；（１２）可得出任何Δｔ时间区间形变旋量场数据文件；（１３）输出材料变形过程的同步形变旋量场动画文件和数据文件。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：朱其芳，孙泽明，张金波，王福生，
申请(专利权)人：北京有色金属研究总院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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