一种基于冲击试验的材料微观形变量测量方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于冲击试验的材料微观形变量测量方法及系统，方法包括：对样品的侧面打点，得到点阵面；对点阵面进行拍摄，获取第一点阵面图片；对冲击后样品的点阵面进行拍摄，获取第二点阵面图片；对第一点阵面图片进行处理，得到第一有效点阵图；对第一有效点阵图进行计算，得到多个第一点阵直线间距；对第二点阵面图片进行处理，得到第二有效点阵图；对第二有效点阵图进行计算，得到多个第二点阵直线间距；将第一点阵直线间距减去与第一点阵直线间距对应的第二点阵直线间距，得到多个局部形变量；将多个局部形变量进行累加，得到总形变量。本发明专利技术代替了现有的材料微观形变量手工测量的方法，提高了局部形变量的测量精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于冲击试验的材料微观形变量测量方法及系统
本专利技术涉及材料微观形变量测量
，特别是涉及一种基于冲击试验的材料微观形变量测量方法及系统。
技术介绍
金属或复合材料在汽车制造、物料运输、海洋工程和航空航天等领域都有着广泛的应用。冲击实验是研究材料动载荷抗力的一种实验，动载荷和静载荷作用不同，由于加载速度快，使材料内的应力骤然提高，变形速度影响了材料的机构性质，所以材料对动载荷作用表现出另一种反应。往往在静载荷下具有很好塑性的材料，在动载荷下会呈现出脆性的性质。因此，对金属样品进行冲击性能的试验研究具有重要的现实意义。目前，现有的落锤冲击试验中样品截面形变量的测量方法，大都是在冲击结束后通过螺旋测微器等工具进行冲击前与冲击后总形变量的手工测量。但是，这种方法无法对冲击过程中截面局部形变量进行准确测量，误差较大，无法得到截面局部形变量以及形变量与冲击次数的关系。同时，现有的落锤冲击试验中样品截面形变量的测量方法对试验台本身防止二次冲击的装置要求较高，试验台成本也相应提高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于冲击试验的材料微观形变量测量方法及系统，以解决现有的材料微观形变量测量方法测量截面局部形变量误差较大的问题。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种基于冲击试验的材料微观形变量测量方法，包括：对样品的侧面打点，得到点阵面；对所述点阵面进行拍摄，获取第一点阵面图片；对冲击后样品的点阵面进行拍摄，获取第二点阵面图片；对所述第一点阵面图片进行处理，得到第一有效点阵图；对所述第一有效点阵图进行计算，得到多个第一点阵直线间距；对所述第二点阵面图片进行处理，得到第二有效点阵图；对所述第二有效点阵图进行计算，得到多个第二点阵直线间距；将所述第一点阵直线间距减去与所述第一点阵直线间距对应的所述第二点阵直线间距，得到多个局部形变量；将多个所述局部形变量进行累加，得到总形变量。可选地，所述对样品的侧面打点，得到点阵面，具体包括：利用紫外打标机在所述样品的侧面打出横纵间距固定的点阵，得到点阵面。可选地，所述对所述第一点阵面图片进行处理，得到第一有效点阵图，具体包括：对所述第一点阵面图片进行滤波处理，得到第一点阵面滤波图片；对所述第一点阵面滤波图片进行二值化处理，得到第一二值化图片；对所述第一二值化图片进行面积与圆度的筛选，将筛选后得到的区域作为第一有效点；根据多个所述第一有效点确定第一有效点阵图。可选地，所述对所述第一有效点阵图进行计算，得到多个第一点阵直线间距，具体包括：提取所述第一有效点阵图中的第一有效点坐标；采用最小二乘法对每一行的所述第一有效点坐标进行线性拟合，得到每一行的拟合直线；利用两平行直线间的距离公式求得相邻拟合直线之间的间距，得到多个所述第一点阵直线间距。可选地，所述对所述第一二值化图片进行面积与圆度的筛选，将筛选后得到的区域作为第一有效点，具体包括：对所述第一二值化图片进行开操作，获得第一光滑图片；提取所述第一光滑图片中白色区域的特征，筛选面积在1500至3500个像素内的且圆度在0.65以上的区域作为第一有效点。可选地，所述对所述第二点阵面图片进行处理，得到第二有效点阵图，具体包括：对所述第二点阵面图片进行滤波处理，得到第二点阵面滤波图片；对所述第二点阵面滤波图片进行二值化处理，得到第二二值化图片；对所述第二二值化图片进行面积与圆度的筛选，将筛选后得到的区域作为第二有效点；根据多个所述第二有效点确定第二有效点阵图。可选地，所述对所述第二有效点阵图进行计算，得到多个第二点阵直线间距，具体包括：提取所述第二有效点阵图中的第二有效点坐标；采用最小二乘法对每一行的所述第二有效点坐标进行线性拟合，得到每一行的拟合直线；计算每一行的所述拟合直线的斜率，得到多个斜率；将多个所述斜率取平均，获得平均斜率；将所述平均斜率赋给每一行的所述拟合直线，保持截距不变，得到斜率相同的拟合直线；利用两平行直线间的距离公式求得斜率相同的相邻拟合直线之间的间距，得到多个所述第二点阵直线间距。可选地，所述对所述第二二值化图片进行面积与圆度的筛选，将筛选后得到的区域作为第二有效点，具体包括：对所述第二二值化图片进行开操作，获得第二光滑图片；提取所述第二光滑图片中白色区域的特征，筛选面积在1500至3500个像素内的且圆度在0.65以上的区域作为第二有效点。一种基于冲击试验的材料微观形变量测量系统，包括：打点模块，用于对样品的侧面打点，得到点阵面；拍摄模块，用于对所述点阵面进行拍摄，获取第一点阵面图片；还用于对冲击后样品的点阵面进行拍摄，获取第二点阵面图片；图片处理模块，用于对所述第一点阵面图片进行处理，得到第一有效点阵图，对所述第一有效点阵图进行计算，得到多个第一点阵直线间距；还用于对所述第二点阵面图片进行处理，得到第二有效点阵图，对所述第二有效点阵图进行计算，得到多个第二点阵直线间距；局部形变量计算模块，用于将所述第一点阵直线间距减去与所述第一点阵直线间距对应的所述第二点阵直线间距，得到多个局部形变量；总形变量计算模块，用于将多个所述局部形变量进行累加，得到总形变量。可选地，所述拍摄模块为CCD相机。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术通过获取第一点阵面图片和第二点阵面图片，对第一点阵面图片和第二点阵面图片分别进行处理，获取多个第一点阵直线间距和多个第二点阵直线间距，第一点阵直线间距减去对应的第二点阵直线间距，获取点阵每行之间的形变量，得到多个局部形变量；将多个局部形变量进行累加，得到总形变量。通过对图片进行处理，获取样品的局部形变量，代替了现有的材料微观形变量手工测量的方法，提高了局部形变量的测量精度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一种基于冲击试验的材料微观形变量测量方法的流程图；图2为样品侧表面以及打点后点阵的尺寸图；图3为第一点阵面图片；图4为第一点阵面滤波图片；图5为第一有效点阵图；图6为第一有效点阵图的线性拟合直线图；图7为本专利技术一种基于冲击试验的材料微观形变量测量系统的系统框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于冲击试验的材料微观形变量测量方法，其特征在于，包括：/n对样品的侧面打点，得到点阵面；/n对所述点阵面进行拍摄，获取第一点阵面图片；/n对冲击后样品的点阵面进行拍摄，获取第二点阵面图片；/n对所述第一点阵面图片进行处理，得到第一有效点阵图；/n对所述第一有效点阵图进行计算，得到多个第一点阵直线间距；/n对所述第二点阵面图片进行处理，得到第二有效点阵图；/n对所述第二有效点阵图进行计算，得到多个第二点阵直线间距；/n将所述第一点阵直线间距减去与所述第一点阵直线间距对应的所述第二点阵直线间距，得到多个局部形变量；/n将多个所述局部形变量进行累加，得到总形变量。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于冲击试验的材料微观形变量测量方法，其特征在于，包括：
对样品的侧面打点，得到点阵面；
对所述点阵面进行拍摄，获取第一点阵面图片；
对冲击后样品的点阵面进行拍摄，获取第二点阵面图片；
对所述第一点阵面图片进行处理，得到第一有效点阵图；
对所述第一有效点阵图进行计算，得到多个第一点阵直线间距；
对所述第二点阵面图片进行处理，得到第二有效点阵图；
对所述第二有效点阵图进行计算，得到多个第二点阵直线间距；
将所述第一点阵直线间距减去与所述第一点阵直线间距对应的所述第二点阵直线间距，得到多个局部形变量；
将多个所述局部形变量进行累加，得到总形变量。


2.根据权利要求1所述的一种基于冲击试验的材料微观形变量测量方法，其特征在于，所述对样品的侧面打点，得到点阵面，具体包括：
利用紫外打标机在所述样品的侧面打出横纵间距固定的点阵，得到点阵面。


3.根据权利要求1所述的一种基于冲击试验的材料微观形变量测量方法，其特征在于，所述对所述第一点阵面图片进行处理，得到第一有效点阵图，具体包括：
对所述第一点阵面图片进行滤波处理，得到第一点阵面滤波图片；
对所述第一点阵面滤波图片进行二值化处理，得到第一二值化图片；
对所述第一二值化图片进行面积与圆度的筛选，将筛选后得到的区域作为第一有效点；
根据多个所述第一有效点确定第一有效点阵图。


4.根据权利要求1所述的一种基于冲击试验的材料微观形变量测量方法，其特征在于，所述对所述第一有效点阵图进行计算，得到多个第一点阵直线间距，具体包括：
提取所述第一有效点阵图中的第一有效点坐标；
采用最小二乘法对每一行的所述第一有效点坐标进行线性拟合，得到每一行的拟合直线；
利用两平行直线间的距离公式求得相邻拟合直线之间的间距，得到多个所述第一点阵直线间距。


5.根据权利要求3所述的一种基于冲击试验的材料微观形变量测量方法，其特征在于，所述对所述第一二值化图片进行面积与圆度的筛选，将筛选后得到的区域作为第一有效点，具体包括：
对所述第一二值化图片进行开操作，获得第一光滑图片；
提取所述第一光滑图片中白色区域的特征，筛选面积在1500至3500个像素内的且圆度在0.65以上的区域作为第一有效点。


6.根据权利要求1所述的一种基于冲击试验的材料微观形变量测量方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹翼波，李天奕，刘广，杨强，石拓，傅戈雁，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32