【技术实现步骤摘要】
一种基于傅里叶微分变换的金属板应变测量方法及其系统
本公开属于信号处理
，具体涉及一种基于傅里叶微分变换的金属板应变测量方法及其系统。
技术介绍
随着时代的发展，我国的机械行业日益兴盛。与此同时，对机械产品质量的重视引起了学术界对材料性能以及在工程应用中的安全问题的研究。这就意味着对于材料的变形性能要求越来越高。在工程应用中，位移和应变是最能直观反映材料变形的两个参数，所以位移与应变的测量在材料性能研究中起着至关重要的作用，它们能够直观的反映出结构对外部载荷、温度的承载力，同时也是评判结构安全性和耐久性的指标。数字图像相关法自八十年代发展至今，经过众多学者和专家不断改进，在位移和应变场的计算上有了广泛的应用。它有许多其他传统测量方法不具备的优势：1)非接触式，可以进行全场测量；2)对环境要求低，测量过程相对简单；3)应用范围广泛，既可测量宏观变形，又能进行材料微观的变形测量；4)技术成熟，目前已经有成熟的配套商业软件。数字图像相关法的应变测量的结果由位移测量的结果计算得出，它的本质还是测量位移。根据材料...
【技术保护点】
1.一种基于傅里叶微分变换的金属板应变测量方法，包括如下步骤：/nS100：在被测金属板上涂抹均匀的散斑，作为信号采集时的标记点，对被测金属板进行拉伸，采集金属板拉伸时标记点的图像信号；/nS200：将所述标记点的图像信号转化为位移信号D(x，y)，沿x和y方向同时对位移信号D(x，y)进行三次样条插值，获得插值信号D1(x，y)，其中，x表示标记点的横坐标，y表示标记点的纵坐标，坐标原点可以任意设定；/nS300：对所述插值信号D1(x，y)沿x和y方向同时进行延拓，获得标记点的延拓信号Dn(x，y)；/nS400：将所述延拓信号Dn(x，y)分别沿x和y方向进行离散傅里...
【技术特征摘要】
1.一种基于傅里叶微分变换的金属板应变测量方法，包括如下步骤：
S100：在被测金属板上涂抹均匀的散斑，作为信号采集时的标记点，对被测金属板进行拉伸，采集金属板拉伸时标记点的图像信号；
S200：将所述标记点的图像信号转化为位移信号D(x，y)，沿x和y方向同时对位移信号D(x，y)进行三次样条插值，获得插值信号D1(x，y)，其中，x表示标记点的横坐标，y表示标记点的纵坐标，坐标原点可以任意设定；
S300：对所述插值信号D1(x，y)沿x和y方向同时进行延拓，获得标记点的延拓信号Dn(x，y)；
S400：将所述延拓信号Dn(x，y)分别沿x和y方向进行离散傅里叶变换，得到波数域下的位移信号Dn(kx，y)和Dn(x，ky)，其中，kx，ky是物理空间上的波数；
S500：分别对所述波数域下的位移信号Dn(x，ky)和Dn(kx，y)进行微分变换，得到延拓信号Dn(x，y)在波数域下的应变量；
S600：对所述延拓信号Dn(x，y)在波数域下的应变量进行傅里叶逆变换，获得金属板沿x和y方向的真实应变值。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，优选的，步骤S200中，对所述插值信号D1(x，y)沿x和y方向同时进行延拓为连续周期性延拓，具体表示为：
其中，左式表示为插值信号D1(x，y)，右式表示为延拓信号Dn(x，y)，d表示为标记点的位移量，m和n分别表示位移信号D(x，y)的行数和列数。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤S400中，所述延拓信号Dn(x，y)在波数域下的应变量为：
其中，j表示虚数，m1、m2分别表示波数域的长度的一半。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤S500中，所述金属板沿x方向的真实应变值表示为：
所述金属板沿y方向的真实应变值表示为：
5.一种用于实施权利要求1-4中任意一项所述方法的测量系统，包括：
信号采集单元，用于采集被测金属板拉伸时标记点的图像信号；
位移信号生成单元，用于将所采集的标记点的图像信号转化为位移信号；
插值信号生成单元，用于将所述位移信号同时沿x和y方向进行三次样条插值，获得插值信号；
延拓信号生成单元，用于将所述插值...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨志勃，杨港，陈雪峰，张兴武，田绍华，李明，刘一龙，孙闯，翟智，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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