基于图像测量的应力监测方法
无损检测应力的方法
无损检测应力的方法主要包括以下几种:
X射线衍射法:基于布拉格方程测量由应力引起的晶格畸变,再根据弹性力学原理求得被测点的应力。
这种方法空间分辨率较高,适用于构件表面5~20um 内残余应力的检测,但检测时需对表面抛光处理并化学清洗至裸露出晶体,检测结果容易受表面粗糙度和曲率等影响。
中子衍射法:与X射线衍射法检测原理相同,但中子具有更强的穿透能力,最深可达300mm,使得中子衍射法可检测构件内部不同深度的残余应力。
然而,该方法目前主要用于实验室研究,未见用于铁磁承载构件工作应力检测。
超声法:利用超声波速度、频谱、相位和能量等参数随应力的变化关系来检测应力。
这种方法穿透性好,测量灵敏度高,但对应力集中程度的判断可能不准确,且波长和波速的大小会直接影响测量的精度。
电阻应变计测量法:通过测量被测物电阻大小的变化,根据等量关系进行换算从而求出应力。
这种方法数字化测量应用广泛,频率、精度、灵敏度方面都有明显优势,但在动态的检测中,由于很难进行信号监测,因此精度很容易受外部条件的影响。
以上方法的选择取决于具体的检测需求和条件,选择最适合的方法可以获得最准确的结果。
应力监测方案
应力监测方案随着科技的不断发展和工业的快速推进,应力监测成为一个重要的课题。
应力监测可以帮助我们及早发现和解决潜在的问题,提高工作效率和安全性。
本文将介绍一种先进的应力监测方案,包括其原理、应用领域和未来发展。
一、方案原理这种应力监测方案基于传感器技术和数据分析方法。
传感器被安装在需要监测的物体表面上,通过测量物体表面的微小位移或形变来获取应力信息。
传感器可以采用压电传感器、光纤传感器等不同类型,根据具体的应用场景选择合适的传感器。
通过传感器采集到的数据可以传输到计算机或云服务器进行处理和分析。
二、应用领域这种应力监测方案可以广泛应用于许多领域。
首先是工程领域,比如建筑结构、桥梁、隧道等的应力监测。
通过实时监测应力状况,可以预防结构损坏和事故的发生。
其次是机械制造领域,比如航空航天、汽车等行业。
在飞机和汽车的设计和制造过程中,应力监测可以帮助提高产品质量和寿命。
此外,这种方案还可以应用于医疗领域,比如监测人体关节或骨骼的应力情况,有助于提早发现和治疗问题。
三、方案优势相比传统的应力监测方法,这种方案有许多优势。
首先是实时性。
传感器采集到的数据可以实时传输到计算机或云服务器进行处理和分析,可以快速反馈应力情况并及时采取相应的措施。
其次是精度和准确性。
通过先进的传感器技术和数据分析方法,可以获得更准确和精细的应力信息。
此外,这种方案还可以实现远程监测,无需人工干预,可以大大降低成本和提高效率。
四、未来发展随着科技的不断进步,应力监测方案还有许多潜在的发展方向。
首先是传感器技术的改进。
随着材料科学和纳米技术的发展,新型传感器的研发将进一步提高应力监测的精度和灵敏度。
其次是数据处理和分析方法的改进。
随着人工智能和大数据技术的发展,将可以更好地处理和分析大量的应力数据,从而提供更准确和有用的信息。
总之,应力监测方案是一个重要的技术工具,可以帮助我们预防和解决潜在的问题。
这种方案的应用领域广泛,包括工程、制造和医疗等领域。
如何检测桥梁的应力
如何检测桥梁的应力1. 引言在桥梁的设计和维护过程中,了解桥梁的应力情况非常重要。
检测桥梁的应力可以帮助工程师和维护人员及时发现并解决潜在的问题,从而确保桥梁的结构安全性和可靠性。
本文将介绍几种常见的桥梁应力检测方法。
2. 应力传感器应力传感器是一种常用的桥梁应力检测方法。
它可以通过测量桥梁结构产生的应变量来推测桥梁的应力情况。
应力传感器通常使用电阻应变片或光纤传感器等技术来实现测量。
这些传感器通常安装在桥梁的关键部位,如主梁、悬臂梁和支座等位置,以确保能够准确地测量桥梁的应力。
3. 声学方法声学方法是另一种检测桥梁应力的有效手段。
它利用声波传播的特性来测量桥梁内部的应力情况。
声学方法通常使用超声波或应力波来检测桥梁的应力。
这些方法不需要直接接触桥梁结构,因此可以减少对桥梁的影响并提高检测的准确性。
声学方法还可以实时监测桥梁的应力变化,帮助及时发现潜在的问题。
4. 震动测试震动测试是一种通过施加外部力来检测桥梁的应力的方法。
这种方法通常使用振动台或冲击锤等设备,在桥梁上施加震动力,并通过测量桥梁的振动响应来推断桥梁的应力情况。
震动测试通常需要专业的仪器设备和技术人员来进行操作和分析,但可以提供较准确的桥梁应力信息。
5. 图像识别图像识别技术可以通过处理桥梁的图像或视频来检测桥梁的应力。
这种方法通过分析桥梁表面的纹理和形变信息来推测桥梁的应力情况。
图像识别技术通常需要使用计算机视觉和机器学习算法来实现桥梁应力的准确测量。
尽管该方法对设备和算法的要求较高,但可以提供非接触式的桥梁应力检测方案。
6. 结论桥梁的应力检测是确保桥梁结构安全和可靠的重要步骤。
本文介绍了几种常见的桥梁应力检测方法,包括应力传感器、声学方法、震动测试和图像识别。
每种方法都有其适用的场景和优缺点,工程师和维护人员应根据具体情况选择合适的方法来进行桥梁应力检测。
通过及时发现和解决桥梁应力问题,可以保障桥梁的结构安全性和可持续性运营。
应力监测方案
应力监测方案1. 引言应力监测是工程领域中一个关键的任务,对于确保构件和结构的安全运行非常重要。
通过实时监测应力的变化,可以及时采取措施来避免潜在的损坏和故障。
本文将介绍一种常用的应力监测方案,包括传感器的选择、数据采集和处理、以及监测结果的分析和应用。
2. 传感器选择选择合适的传感器是应力监测方案的关键一步。
传感器的选择应根据监测需求和监测对象的特性进行。
常用的应力传感器有应变计、压力传感器和振动传感器。
2.1 应变计应变计是一种常用的应力传感器,可用于测量表面应变。
根据测量原理的不同,应变计可以分为电阻式应变计和光纤应变计两种类型。
电阻式应变计通过测量电阻值的变化来得到应变信息,而光纤应变计则利用光纤的光学特性来测量应变。
2.2 压力传感器压力传感器能够直接测量物体表面的压力。
根据测量原理的不同,压力传感器可分为压阻式传感器和压电式传感器。
压阻式传感器通过测量电阻值的变化来得到压力信息,而压电式传感器则利用压电材料的性质来转换压力为电信号。
2.3 振动传感器振动传感器可用于监测结构的振动情况,从而间接得到应力信息。
振动传感器可以分为加速度传感器和速度传感器两种类型。
加速度传感器通过测量加速度的变化来得到振动信息,而速度传感器则测量物体在单位时间内的位移变化。
3. 数据采集和处理采集和处理传感器数据是应力监测方案中的核心步骤。
为了确保数据的准确性和实时性,需要采用合适的数据采集设备和软件。
3.1 数据采集设备数据采集设备是用于将传感器采集到的模拟信号转换为数字信号的装置。
常见的数据采集设备包括数据采集卡和数据采集模块。
数据采集卡通常需要插入到计算机的PCI插槽中,而数据采集模块则是一种独立的设备,可通过USB接口与计算机连接。
3.2 数据处理软件数据处理软件是用于接收和处理采集到的数据的工具。
常见的数据处理软件包括LabVIEW、MATLAB等。
这些软件提供了强大的数据处理和分析功能,可以对采集到的数据进行滤波、时域分析和频域分析等操作。
基于图像处理的牛顿环应力测量方法
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基于图像处理的光弹应力测量实验
PHOTo-ELASTIC STRESS DISTRIBUTIoN M EASUREM ENT EXPERIM ENT BASED oN IM AGE PROCESSING
HOU Junyu FANG Zilin TANG Fang2
物理 与工 程 Vo1.28 No.4 2018
基 于 图像 处 理 的光 弹 应 力测 量 实验
侯 军 渝 方 子 林 唐 芳 。 (北京航 空航天 大学 仪器 科 学与光 电工程 学院 ,。物理科 学 与核 能工程 学 院 ,北 京 100191)
摘 要 利用 光 弹法获取 非 晶体 各 向 同性 圆 片对 径 受压 时 的偏 振 干 涉 图,通过 Matlab对 手机 采 集 的等差线 图像进行 滤 波 ,借助 PS对 CCD 记录 的等倾 线 图像进 行边 缘锐 化等 算 法 处理 。最 后再使 用 Matlab完成后 续数 据提 取 ,进 行插 值拟 合 ,定 量计 算 了规 则 薄 圆 片 在 不 同对 径压力 下 的 内应 力分 布 ,并 与 弹性 力 学解 的理论 值 进 行 对 比 。结果 表 明,该 方 法通过利 用实 验 室普及 的软 硬 件 ,得 到 的材 料 内应力 分布 能够 准确 反 映各 向 同性对 径 受压 圆盘 内部 应力 变化规 律 ,且 对径 压 力越 大 ,与理 论 值 的偏 差 越 小 。提及 的等 差 线、等倾 线 图像处 理方 法 同样 适用 于其 他形 状 的样 品。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
收 穰 日期 :2017-08—18;修 回 日期 :2018-02—22 作者 简 介 :侯 军 渝 ,男 ,北 京航 空 航 天 大 学 仪器 科 学 与 光 电 工 程 学 院 2015级 本 科 生 ,houjunyu@ buaa.edu.cn。 引文格式 :侯军渝 ,方子林 ,唐芳.基 于图像处理的光弹应力测量实验[J].物理与工程 ,2018,28(4) 119~124,129
基于摄影测量的钢结构应力检测方法
引 用 格 式 刘立成 , 赵章焰 , 鲁恩顺 , 等 . 基于摄影测量的钢结构应力检测方法 [J]. 起重运输机械,2019(2):91-95.
2019 年第 2 期 /
91
测试试验 TESTING EXPERIMENT
摄影测量的过程实际上是摄影过程的逆解算,通过 二维平面图像还原被摄物体的立体形状。为了实现重构 三维立体影像的过程,根据双像立体视觉原理,一般至 少需要两幅不同角度拍摄的相片才能实现摄影轴线的空 间交会,其原理如图 1 所示 [8]。摄影测量联系二维像点 和三维空间点(物点)的坐标系主要包括像平面坐标系、 像空间坐标系和物方坐标系等,其位置关系如图 2 所示, 摄影测量的实质是完成像平面坐标系中像点的坐标到物 方坐标系的映射 [9]。
TESTING EXPERIMENT 测试试验
基于摄影测量的钢结构应力检测方法
刘立成 赵章焰 鲁恩顺 王 琦 武汉理工大学物流工程学院 武汉 430063
摘 要:针对钢结构在使用阶段安全检测的应用需求,提出摄影测量技术与有限元技术相结合的应力检测方法, 从而实现对钢结构应力状态的监测。文中通过建立摄影测量的数学模型以及对有限元理论进行分析,确定了适用 于钢结构应力检测的具体实施方法,最后,将基于摄影测量的钢结构应力检测值与理论值进行对比,结果证明, 该方法在钢结构应力检测方面具有良好的应用价值。
针对钢结构常规应力检测方法不足以及有限元技术
在使用阶段的局限性,本文提出了摄影测量与有限技术 相结合的钢结构应力检测方法,利用摄影测量获取结构 加载后的变形量,将测量的变形结果施加到有限元模型 中进行求解,从而得到结构的应力值。
1 变形量的测量
钢结构的外形尺寸较大,很难采用接触测量的方法 去测量。目前,比较方便的测量方法主要有全站仪测量、 激光测量以及摄影测量等 。 [4-6] 其中,全站仪和激光测 量的设备价格昂贵,在使用过程中对现场操作人员的要 求较高,测量时间较长,不利于现场正常作业。摄影测 量对无法接近、难以到达的物体能快速进行拍照,测量 值的解算可利用程序在室内进行处理,缩短了现场测量 的时间,降低了对测量人员的要求,摄影测量也能永久 保留结构变形的瞬间形态,以供重复测量和研究使用 [7]。
一种基于图像识别的残余应力检测方法与装置[发明专利]
专利名称:一种基于图像识别的残余应力检测方法与装置专利类型:发明专利
发明人:吴琼,薛念普,高瀚君,张以都,宋肖珺,李燕
申请号:CN202010586313.5
申请日:20200624
公开号:CN111721458A
公开日:
20200929
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明提出一种基于图像识别的残余应力检测方法,设计了一种利用图像识别技术的残余应力检测装置,该方法和装置可以实现对不同材料进行不同深度、不同位置的残余应力检测。
基于图像识别的残余应力检测方法是,通过钻头打孔释放测量点处的残余应力,引起孔周围材料的变形,使得粘贴于材料表面的反光片亮度发生改变,照射灯光增强亮度改变效果,将拍摄照片进行灰度处理,利用图像识别技术辨识图像变化情况,获得材料的变形值,实现对试件测量点处残余应力的检测。
该残余应力检测装置,具体包括装夹系统,钻孔及控制系统,图像采集系统和数据处理系统,装置可以实现一次试件装夹条件下进行多点的残余应力检测。
与现有技术相比,本发明显著优点有:1)可以进行多种材料的残余应力检测;2)可以实现试件的一次装夹多点残余应力检测,减少了外加载荷的影响;3)残余应力检测效率得到提高。
申请人:北京航空航天大学,北京航天新风机械设备有限责任公司
地址:100191 北京市海淀区学院路37号
国籍:CN
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建筑物结构应力监测方法
建筑物结构应力监测方法说实话建筑物结构应力监测方法这事儿,我一开始也是瞎摸索。
我最早是采用那种最基础的应变片测量法。
这个就像是给建筑物贴个小创可贴,不过这个创可贴能反映出它承受的压力情况。
我试过好几种应变片,有的应变片贴在建筑结构表面,刚开始还觉得挺顺利的,但是过不了多久,就发现很多问题。
就像放置位置稍微有点偏差,那测出来的数据就完全不对了。
有次我在监测一座旧仓库的结构应力,那仓库有些地方变形还挺厉害的,我信心满满地把应变片贴上去,结果最后得出的数据和我的预估相差十万八千里。
后来我才意识到是贴的部位不太对,没有找到关键的应力集中区域。
之后我又想着光学测量法咋样呢。
这光学测量就好比是用眼睛去给建筑物做精密检查。
我弄了那些激光设备什么的,可是操作起来可真头疼。
这种方法虽说不用接触建筑物,但是要调好设备的角度啊、位置啊,而且对测量环境要求还挺高的。
有一次在户外测量一座桥梁的时候,光线太强了,还有风一直吹,设备就容易晃动,测量的数据就不准确了。
后来我听说有在建筑结构里预先埋入传感器来进行应力监测的。
这就像给建筑物提前装个小卧底似的。
这种方法感觉挺靠谱的,但是它也有弊端。
比如说在建筑施工过程中要是不小心损坏了传感器,那就前功尽弃了。
我在参与一个高楼建设的应力监测项目的时候就碰到过这种情况。
有个工人不小心在打混凝土的时候碰到了传感器的线路,导致那一块区域的应力数据都没监测到。
现在我觉得比较可靠的一种法子啊,就是多种方法结合。
用应变片呢,准确地找到关键的应力点去贴;然后用光学测量法从整体上观察结构变化;再结合预埋传感器作为补充。
就像给建筑物建立一个全面的体检套餐,全方位无死角地进行应力监测。
不过啊,在实际操作过程中,一定要注意测量的时间间隔这个真的很重要。
比如说新建的建筑在刚开始受力的时候变化比较快,那监测的间隔就要短一点,要是那些老旧建筑没有太明显的外部应力影响,间隔可以适当拉长一些。
还有就是无论是哪种监测方法,相关设备的校准一定得严格执行,就像咱们称东西得保证秤是准的一样,不然那监测出来的数据都是瞎的。
使用光纤传感器测量形变与应力的技巧
使用光纤传感器测量形变与应力的技巧光纤传感器是一种基于光学原理的传感器,通过光纤的折射、散射、干涉等特性,可以实现对物体形变和应力的测量。
在工程领域中,光纤传感器的应用越来越广泛,它不仅具有高精度、高灵敏度的特点,而且具备了抗电磁干扰、耐腐蚀、易安装等优势。
本文将介绍使用光纤传感器测量形变与应力的技巧。
一、光纤传感器的工作原理光纤传感器的工作原理是基于光的传输和检测。
一般来说,光纤传感器由光源、光纤、光电探测器等组成。
当物体发生形变或受到应力时,光纤会发生微小的形变,从而引起光信号的变化。
通过对这种光信号的检测和分析,可以获得物体的形变和应力信息。
二、光纤传感器的安装与布线在使用光纤传感器进行形变与应力测量时,正确的安装与布线是非常重要的。
首先,需要选择合适的光纤传感器类型,根据实际需求选择单根光纤或光纤光栅传感器。
其次,要注意光纤的安装位置和方向,确保光纤与被测物体紧密贴合,避免光纤的弯曲和拉伸。
同时,还要避免光纤与其他金属部件接触,以防止干扰信号的产生。
三、光纤传感器的校准与灵敏度调节在使用光纤传感器进行测量之前,需要对传感器进行校准和灵敏度调节。
校准的目的是消除传感器的误差,提高测量的准确性。
校准可以通过比较传感器输出信号与已知形变或应力值的对应关系来完成。
灵敏度调节则是根据被测物体的特性和测量要求,调整传感器的灵敏度,以确保测量结果的可靠性。
四、光纤传感器的数据采集与分析光纤传感器的数据采集与分析是测量过程中的关键环节。
传感器输出的光信号需要通过光电探测器转换为电信号,并经过放大、滤波等处理后,才能得到准确的测量结果。
在数据分析方面,可以使用计算机或专门的数据采集系统进行实时监测和记录。
同时,还可以通过数据处理软件对采集到的数据进行进一步分析和处理,提取有用的信息。
五、光纤传感器的应用领域与前景光纤传感器的应用领域非常广泛,涵盖了工程、航空航天、能源、交通等多个领域。
在工程领域中,光纤传感器可以用于桥梁、隧道、建筑物等结构的形变与应力监测,以及管道、油气井等设备的安全监控。
基于三维数字图像相关法应力测量技术
方式解决超低温风洞下模型状态测量,为飞行器试
验提供必要检测手段 [1,2] 。
与二维数字图像相关不同,三维数字图像相关
法可以实现被测模型的全场高效三维形貌和变形
测量,且不需要二维数字图像相关法中对于测量相
机的光轴与被测模型表面相垂直和被测模型主要
为面内形变等条件约束,其主要优点有非接触高效
∑
∑ ( f - f) ( g - g)
i =1 j =1
2M+1 2M+1
2M+1 2M+1
∑
∑ ( f - f) ∑
∑ ( g - g)
i =1 j =1
i =1 j =1
2
2
(6)
式中: f———被测模型变形前参考图像子区的灰度
值;g———被测模型变形后目标图像子区的灰度值;
f、
g——ห้องสมุดไป่ตู้分别为子区像素在变形前后两幅图像中的
测模型表面图像,以模型表面的散斑作为载体,通过图像子区立体匹配算法匹配被测模型变形前后两幅散斑图像中
的不同图像子区,解算得到模型上不同点的三维坐标值,获得模型表面的三维变形信息,实现模型表面非接触、动态
实时的应力测量。
关键词 三维数字图像相关法 应力测量 立体匹配
中图分类号:TN209
文献标识码:A
the speckle on the model surface as the carrier is used , the tested model through the image sub⁃region stereo matching
algorithm is matched. Different image sub⁃regions in the two speckle images before and after the model deformation are solved
轮廓法测残余应力机构
轮廓法测残余应力机构1.引言1.1 概述轮廓法是一种用来测量材料残余应力的非破坏性方法。
残余应力是指材料体内在无外力作用下所存在的内部应力,它常常是由加工、热处理等工艺过程中引起的。
残余应力对材料的性能和稳定性有着重要影响,因此准确测量和评估残余应力对于材料科学和工程应用来说是至关重要的。
而传统的测量方法往往需要对试样进行破坏性测试,不仅影响了材料的完整性,而且加工周期长、成本高。
轮廓法则是一种基于光学原理的非破坏性测量方法,通过测量材料表面的形貌变化来间接获得材料的残余应力分布信息。
具体而言,轮廓法利用了光学干涉原理,在材料表面形成一系列互相平行的测量线,在不同应力状态下,这些测量线的位置和形态会发生变化。
通过对这些变化进行分析和计算,可以得到材料内部的残余应力分布信息。
轮廓法测残余应力的优势在于非破坏性、高精度、快速、无需特殊试样制备等特点。
因此,它在材料科学、工程结构、制造业等领域中得到了广泛的应用。
通过测量和分析材料的残余应力,可以更好地了解材料的性能、改进工艺、提高产品质量、增加材料的可靠性等。
在本文中,我们将介绍轮廓法测量残余应力的原理和方法,并探讨其在不同领域中的应用。
我们希望通过本文的撰写和分享,能够增加人们对轮廓法测量残余应力的认识,促进它在实际应用中的推广和发展。
1.2文章结构文章结构的设计是为了使读者能够清晰地了解全文的组织和内容安排。
本文将按照以下结构进行叙述:1. 引言1.1 概述引言部分将介绍轮廓法测残余应力机构的背景和重要性,概述相关的研究现状和问题。
通过引入轮廓法测残余应力的概念,引起读者对该技术的兴趣。
1.2 文章结构本文将按照以下步骤进行阐述:首先,将详细介绍轮廓法测残余应力的原理和方法。
这一部分将包括该方法的基本原理、测试步骤和数据处理方法。
通过清晰地阐明轮廓法测残余应力的原理和方法,读者将能够全面理解该技术的实施过程。
其次,将探讨轮廓法测残余应力的应用领域。
利用图像处理技术进行眼镜应力检测
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并 能 满足 实践 要 求 的 算 法 , 用软 件 编 程技 术, 运 实现 眼镜 应 力 自动 化 定 量 测 量 的 应 用  ̄, s 。 KY 法
【 关键词】 图像 处理 采集 图像二值化 :
】 言 .引
中 的孤 立 点
眼 镜 具有 矫 正 视 力 . 护 眼 睛 的重 要 作 用 。 据 我 国历 年来 保 根
d mg ie= l Sc > i ih d wl Sz p r- b Heg t wByePeLn ; ts r ie
基于图像测量的应力监测方法
基于图像测量的应力监测方法何山;齐凯【期刊名称】《起重运输机械》【年(卷),期】2015(000)005【摘要】A new method is proposed based on combination of the computer image measurement and finite element cal-culation,in order to get displacement data of measuring points on the structure by camera shooting,which are input into the corresponding finite element model as the finite element initial displacement conditions,to obtain the overall stress nepho-gram and realize real-time stress monitoring.%尝试建立一种新的方法,基于计算机图像测量与有限元(FEM)计算结合,通过摄像获取结构上测量点的位移数据,作为有限元初位移条件输入至对应的有限元模型中,经过计算得到结构的整体应力云图,实现应力实时监测。
【总页数】4页(P91-93,94)【作者】何山;齐凯【作者单位】广州特种机电设备检测研究院广州 510100;广州特种机电设备检测研究院广州 510100【正文语种】中文【中图分类】TH123+.4【相关文献】1.基于图像处理的牛顿环应力测量方法2.基于图像处理的光弹应力测量实验3.基于图像识别的液压支架护帮板收回状态监测方法4.基于图像和应力的输电线路覆冰监测方法研究5.基于图像深度学习的电力计量设备故障监测方法因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
基于图像处理的牛顿环应力测量方法
基于图像处理的牛顿环应力测量方法杨易;郭长立;郭朝霞;冯小强【摘要】According to the tiny change characteristics of the interference image,which was caused by deformation of Newton's ring under stress,a measurement method of Newton's ring stress based on image processing was proposed.First,a CMOS image capture device was installed on the reading microscope in replace of human eyes as a receptor.Then,the image of Newton's ring is processed to improve its contrast by the algorithm of histogram equalization and Gaussian high-pass filtering.It can make up the discontinuity circle of Newton's ring image edge and process vertical projection of the image to measure the parameter of Newton's ring under the condition of constant pressure by SUSAN operator and Hough transform.Finally,the application,that the vitreous stress measurement by the deformation of Newton ring image,was completed for verification.The relative error of the curvature radius of lens and the measured stress decreases to the range from 0.7% to 9.9% because of the application of image processing.The using of image processing to measure vitreous stress can reduce the error and be more convenient.%根据牛顿环受力变形导致干涉图像发生微小变化的特点,提出了一种基于图像处理的牛顿环应力测量方法.首先采用自行设计的可安装在读数显微镜上的CMOS图像采集装置代替人眼作为接收器采集牛顿环图像;然后利用直方图均衡化与高斯高通滤波算法对牛顿环图像进行增强处理,增加其对比度,通过SUSAN算子与霍夫变换有效地对牛顿环图像的边缘不连续圆进行补足处理,对处理的图像做垂直投影,实现在不断施加压力情况下牛顿环半径的测量;最后通过实验验证了应用牛顿环应力变形图像测玻璃体应力的可行性,应用图像处理测得透镜曲率半径的相对误差缩小到0.2%~6.5%范围内,测得应力的相对误差缩小到0.7%~9.9%范围内,应用图像处理测量玻璃体应力,误差减小且方便.【期刊名称】《实验室研究与探索》【年(卷),期】2017(036)008【总页数】6页(P71-76)【关键词】牛顿环;图像处理;应力测量;曲率半径【作者】杨易;郭长立;郭朝霞;冯小强【作者单位】西安科技大学理学院,西安710054;西安科技大学理学院,西安710054;西安科技大学理学院,西安710054;西安科技大学理学院,西安710054【正文语种】中文【中图分类】O439牛顿环是典型的等厚干涉现象,也是大学物理实验的基本实验项目[1],牛顿环装置可用于测量透镜曲率半径[2]、薄膜厚度[3]、玻璃弹性模量[4]、液体折射率[5]等。
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关键词 : 应力 监测 ;图像测量 ;有限元法
中图分类号 : T H1 2 3 . 4 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :1 0 0 1 — 0 7 8 5( 2 0 1 5 )0 5— 0 0 9 1 — 0 4
Ab s t r a c t :A n e w me t h o d i s p r o p o s e d b a s e d o n c o mb i n a t i o n o f t h e c o mp u t e r i ma g e me a s u r e me n t a n d i f n i t e e l e me n t c a l - c u l a t i o n,i n o r d e r t o g e t d i s p l a c e me n t d a t a o f me a s u i r n g p o i n t s o n t h e s t r u c t u r e b y c a me r a s h o o t i n g ,w h i c h a r e i n p u t i n t o t h e c o r r e s p o n d i n g in f i t e e l e me n t mo d e l a s t h e i f n i t e e l e me n t i n i t i a l d i s p l a c e me n t c o n d i t i o n s ,t o o b t a i n t h e o v e r ll a s t r e s s n e p h o — g r a m a n d r e a l i z e r e a l — t i me s t r e s s mo n i t o i r n g .
E n g i n e e r i n g a n d Ma n a g e me n t ,2 0 1 0 , 1 3 6 (9 ) :
1 2 08, 1 2 0 9.
3 ) 为 臂 架 的 结 构 设 计 提 供 一 项 新 的 参 考
指标 。
参 考 文 献
[ 4 ]郭书祥 ,吕震宙 .基于 区间分析 的结构 非概率 可靠性 模 型[ J ] .计算力学学报 ,2 0 0 1 ,1 8( 1 ) :5 8 ,5 9 . [ 5 ]乔心州 ,仇原鹰 . 结构安 全系数和非 概率可靠 性度量 研究 [ J ] .西 安 电子 科 技 大 学 学 报 ,2 0 0 9 ,3 6( 5) :
Ke y wor d s: S t r e s s mo n i t o in r g;i ma g e me a s ur e me n t ;f in i t e e l e me n t me t ho d
0 引言
金 属结构 的 安 全 性 与 可 靠 性 直 接 关 系 到 人 类
以及 应 用 于板材 应力 应变 监测 的图像 测量技 术 。 上 述方 法或 只 能监 测 结 构 表 面若 干 点 的应 力 , 标 对参 数 的变化 更 为敏感 。
的载荷 作用 产生 的应 力 分 布 是一 致 的 ;2 )仅 需 要
测 量 结 点 力 不 0的结 点 位 移 即能 够 真 实 地 反 映 结
基 于 图像 测 量 的应 力监 测 方法
何 山 齐 凯 广 州特 种机 电设备检 测研 究院 广 州 5 1 0 1 0 0
摘 要 :尝试 建立一种新 的方法 ,基于计算机 图像测 量与有 限元 ( F E M) 计算结 合 ,通过摄像 获取 结构上
测量 点ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ位移数据 ,作为有限元初位 移条 件输入 至对 应 的有 限元 模 型 中,经 过计算 得到 结构 的整体 应力 云图 ,
强 ,具 有一 定 的工程 应用 价值 。
有效 地 评 估 结 构 的安 全 性 ,在 结 构 发 生 失 效 前 发
出警 告 。应 力 监 测 技 术 的发 展 E t 新 月 异 , 目前 得
1 新 型 应 力 监 测 方 法 的理 论 研 究
有 限元 法 是 一 种 求 解 连 续 力 学 问 题 的 高精 度 算 法 ,在 工 程 结 构 设 计 中应 用 十分 广 泛 。这 里 对
的生 命 安 全 ,对 金 属 结 构 进 行 实 时 应 力 监 钡 0 ,能
或需 要 将 传 感 器 嵌 入 结 构 材 料 中 ,或 适 用 范 围狭 窄 。本 文通 过将 有 限 元 算 法 与 图像 测 量 结 合 ,建 立一 种 新 型 的应 力 监 测 方 法 ,该 方 法 综 合 性 能 较
其 进行 理论 研究 的 目的是 要 论 证 2个 方 面 的 内容 : 1 )通 过测 量结 点位 移 获取 的结 构应 力 分 布与 相 应
到广 泛 应用 的 有 基 于 电 阻应 变 片 电 阻 测 量 法 的应 力 在线 监 测 方 法 、基 于 光 纤 光 栅 传 感 技 术 的应 力 在 线监 测 方 法 、超 声 应 力 检 测 技 术 、基 于 振 弦 传 感 器 的应力 监测 技 术 、x射 线 无 损应 力 测 试 技 术 ,
91 6 , 91 7 .
[ 1 ]吴岳 ,何永勇 .基于 A N S Y S的掘进装备典型结构可靠 性分析 [ J ] .机械设计与制造 , 2 0 1 0( 9 ) :4 9— 5 1 . [ 2 ]安光 伟 ,蔡 荫林 .随机 结 构 系统 可靠 性 分 析 与优 化 [ M] . 哈尔滨 :哈尔滨工程大学 出版社 ,2 0 0 7 . [ 3] Mo h a me d A b d e l g a w a d ,A mi n a h R o b i n s o n F a y e k .R i s k