一种针对裂尖变形场测量的正则化全局DIC方法

摘要：

裂纹尖端变形场测量是定量研究材料断裂特性和行为的关键.基于子区的局部数字图像相关(Digital Image Correlation,DIC)目前应用较多,但跨裂纹子区计算出的数据并无意义,且在测量复杂裂纹变形场时会面临欠匹配的问题.为了克服这些缺点,提出一种基于Hermite单元的正则化全局DIC(HRGDIC)方法.该方法采用高阶Hermite形函数构建全局DIC的有限元单元,建立同时考虑灰度误差与位移场光顺性的迭代方法.同时,在每次迭代求解的过程中使用广义交叉验证(GCV)方法来求解最优正则化参数.于是,HRGDIC方法不仅能处理尖端复杂高梯度变形,还可在迭代结束时获得平滑的位移场和应变场.从裂纹尖端变形图像的模拟和真实测量结果可知,与传统的局部DIC方法相比,所提方法测量精度更高,是解决裂纹尖端变形场测量的有效方法.

关键词：测量、数字图像相关、裂纹尖端变形场、正则化

所属期刊栏目：40

分类号：O348.1(固体力学)

资助基金：国家自然科学基金;国家科技重大专项;清华大学自主科研计划

在线出版日期：2020-07-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：110-117