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ʱ¼ä:2023-06-11    ×÷Õß: ¹ÜÀíÔ±

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[0002]Êý×ÖÌå»ýÏà¹Ø·½·¨(Ó¢ÎÄÈ«³Æ:Digital Volume Correlation,Ëõд:DVC)ÓÚ1999ÄêÓɳõÓÉÃÀ¹ú¼ÓÖÝ´óѧµÄ B.K.Bay µÈ(Bay B K, Smith T S, Fyherie D P, et al.Digitalvolume correlation: Three-dimensional strain mapping using X-ray tomography[J].Experimental Mechanics, 1999, 39(3):217?226)ÔÚ´«Í³µÄÊý×ÖͼÏñÏà¹Ø·½·¨DIC (Ó¢ÎÄÈ«³Æ:Digital Image Correlation,Ëõд:DIC)µÄ»ù´¡ÉÏ·¢Ã÷µÄ¡£Ëüͨ¹ý¶Ô±äÐÎǰºó²É¼¯µÄÎïÌåÄÚ²¿µÄÈýάÊý×ÖͼÏñ½øÐÐÏà¹Ø¼ÆË㣬»ñµÃÑùÆ·ÄÚ¸÷µãµÃÎ»ÒÆÖµ£¬¼´ÈýÎ¬Î»ÒÆ³¡£»ÔÚԭλǰÌáÏ£¬ÎïÌå¸÷µãµÄÈýÎ¬Î»ÒÆ³¡·´Ó¦ÁËÈýά±äÐγ¡£¬´Ó¶øÊµÏÖÁËÈýά±äÐμ°Ó¦±äµÄ²âÁ¿¡£
[0003]Ïà¶ÔÓÚ´«Í³µÄDICÖ»ÄܲâÁ¿ÑùÆ·±íÃæµÄ¶þά±äÐΣ¬DVCÄܹ»²âÁ¿ÑùÆ·ÄÚ²¿µÄ±äÐΣ¬ÇÒ²âÁ¿µÄÎ»ÒÆÓëÓ¦±äÊÇÈýάµÄ¡£Ä¿Ç°£¬DVCÒѾ­³ÉΪ¹â²âʵÑéÁ¦Ñ§ÖеÄÈÈÃÅÑо¿ÁìÓò£¬²¢ÔÚ²ÄÁÏÁ¦Ñ§¡¢½á¹¹Á¦Ñ§¡¢ÉúÎïÁ¦Ñ§µÈ·½ÃæÓй㷺µÄÓ¦Óã¬ÊÇĿǰΨһÄÜÖ±½Ó²âÁ¿²ÄÁÏÄÚ²¿Èýά±äÐεÄʵÑé·½·¨¡£
[0004]DVCÔ­ÀíÒªÇó±äÐÎǰºóµÄ²âÊÔ±ØÐëԭ룬ÈôÓиÕÌåÎ»ÒÆ´æÔÚ£¬ÔòDVC¼ÆËã½á¹û¼È°üº¬¸ÕÌåÎ»ÒÆ£¬ÓÖ°üº¬±äÐÎÎ»ÒÆ£¬ÎÞ·¨Çø·Ö¡£ÔÚʵ¼ÊÓ¦ÓÃÖУ¬DVCÐèÒªÓõ½ÈýάÊý×ÖͼÏñÊý¾Ý¡£ÏÖÓеÄÈýά³ÉÏñ¼¼Êõ°üÀ¨XÉäÏ߶ϲãÕÕÏ࣬٤ÂíÉäÏ߶ϲãÕÕÏ࣬ÖÐ×ӶϲãÕÕÏ࣬¹²¾Û½¹ÏÔ΢¾µµÈ¡£²»¹ÜÄÄÒ»ÖÖÈýά³ÉÏñ¼¼Êõ¶¼´æÔÚԭλʵÑéµÄÀ§ÄÑÐÔ¡£±ÈÈç³£ÓõĶϲãÕÕÏ࣬ÆäԭλʵÑéµÄÀ§ÄÑÖ÷ÒªÔÚÓڶϲãÕÕÏàÐèÒªÑùÆ·ºÍÉäÏßÔ´/̽²âÆ÷Ö®¼äÒªÏà¶Ôת¶¯Ò»È¦¡£ËäÈ»ÓÐһЩԭλ¼ÓÔØ¹¤¾ß£¬±ÈÈçÖйú·¢Ã÷רÀûZL201110163456.6 (»ùÓÚXÉäÏ߶ϲãÕÕÏàµÄԭλ¼ÓÔØ×°ÖÃ)£¬µ«±Ï¾¹Ö»ÄÜÓÃÓÚ¼òµ¥µÄ¼ÓÔØ¡£¶øÇÒÓÐЩ±äÐÎÎÊÌâµÄԭλÔÚÏßʵÑé·Ç³£À§ÄÑ£¬±ÈÈç³å»÷±äÐΣ¬Î¶ȱäÐΣ¬»¯Ñ§±äÐεȣ¬¾ùÄÑÒÔÔÚÈýά³ÉÏñÉ豸ÖÐԭλ½øÐС£

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[0005]·¢Ã÷Ä¿µÄ:±¾·¢Ã÷ËùÒª½â¾öµÄ¼¼ÊõÎÊÌâÊÇÌṩһÖÖ»ùÓÚͼÏñÅä×¼µÄÒìλÊý×ÖÌå»ýÏà¹Ø·½·¨¡£
[0006]
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[0007]¡ªÖÖ»ùÓÚͼÏñÅä×¼µÄÒìλÊý×ÖÌå»ýÏà¹Ø·½·¨£¬°üÀ¨Èçϲ½Öè:
[0008]²½Öè1£¬½«´ý²âÑùÆ·ºÍÅä×¼Óñê¼ÇÎï¹Ì¶¨ÔÚ¸ÕÐÔ»ùÌåÉÏ£»
[0009]²½Öè2£¬¶Ô²½ÖèIµÄÑùÆ·¡¢Åä×¼Óñê¼ÇÎïÒÔ¼°¸ÕÐÔ»ùÌå×÷ΪÕûÌå½øÐеÚÒ»´ÎÈýά³ÉÏñ£¬µÃµ½ÑùÆ·´ý²âǰÑùÆ·¡¢Åä×¼Óñê¼ÇÎïÒÔ¼°¸ÕÐÔ»ùÌåµÄÈýάͼÏñÊý¾ÝG1 U£¬y, z)£»
[0010]²½Öè3£¬½«ÑùÆ·½øÐÐÒìλ±äÐΣ¬Í¬Ê±±£³ÖÅä×¼Óñê¼ÇÎïºÍ¸ÕÐÔ»ùÌåûÓбäÐΣ»
[0011]²½Öè4£¬¶ÔÒìλ±äÐκóµÄÑùÆ·ÒÔ¼°Ã»ÓбäÐεÄÅä×¼Óñê¼ÇÎïºÍ¸ÕÐÔ»ùÌåÕûÌå½øÐеڶþ´ÎÈýά³ÉÏñ£¬µÃµ½ÑùÆ·Òìλ±äÐκóÑùÆ·¡¢Åä×¼Óñê¼ÇÎïÒÔ¼°¸ÕÐÔ»ùÌåµÄÈýάͼÏñÊý¾ÝG2 (x, y, z)£»
[0012]²½Öè5£¬½«Åä×¼Óñê¼ÇÎïÔÚÑùÆ·´ý²âǰµÄÈýάͼÏñÊý¾ÝG1 (X£¬y, z)ºÍÔÚÑùÆ·Òìλ±äÐκóµÄÈýάͼÏñÊý¾ÝG2 (X£¬y£¬z)½øÐÐÈýάÊý×ÖͼÏñÅä×¼£¬»ñµÃ6¸ö¸ÕÌåÔ˶¯×ÔÓɶȣ»
[0013]²½Öè6£¬½«²½Öè5µÃµ½µÄ6¸ö¸ÕÌåÔ˶¯×ÔÓɶȶÔG1 U£¬y, z)¼ÆË㣬µÃµ½Ä£ÄâµÄÈýάͼÏñÊý¾ÝG3 (x, y, z)£»
[0014]²½Öè7£¬½«G2 (X£¬y, z)ºÍG3 (x, y, z)½øÐÐԭλÊý×ÖÌå»ýÏà¹Ø¼ÆË㣬¼´¿ÉµÃµ½ÑùÆ·±äÐÎǰºóµÄÈýÎ¬Î»ÒÆ³¡¡£
[0015]ÆäÖУ¬²½Öè2»ò²½Öè4ÖУ¬ËùÊöÈýά³ÉÏñ²ÉÓõÄÊÇXÉäÏ߶ϲãÕÕÏà¡¢Ù¤ÂíÉäÏ߶ϲãÕÕÏà¡¢ÖÐ×ӶϲãÕÕÏà»ò¹²¾Û½¹ÏÔ΢¾µÖеÄÈÎÒâÒ»ÖÖ¡£
[0016]ÆäÖУ¬ËùÊöXÉäÏ߶ϲãÕÕÏà°üÀ¨Ò½ÓÃXÉäÏ߶ϲãÕÕÏà¡¢¹¤ÒµXÉäÏ߶ϲãÕÕÏà¡¢ÏÔ΢XÉäÏ߶ϲãÕÕÏà»òÄÉÃ×XÉäÏ߶ϲãÕÕÏà¡£
[0017]ÆäÖУ¬²½ÖèIÖУ¬ËùÊöÅä×¼Óñê¼ÇÎïΪ¾ßÓÐͼÏñ³Ä¶ÈµÄÎïÖÊ¡£
[0018]ÆäÖУ¬²½Öè3ÖУ¬ËùÊöÒìλ±äÐΰüÀ¨Á¦Ñ§±äÐΡ¢Î¶ȱäÐλò»¯Ñ§±äÐΡ£
[0019]ÆäÖУ¬ËùÊöÁ¦Ñ§±äÐΰüÀ¨²ÉÓÃÀ­¡¢Ñ¹¡¢Í䡢Ť¡¢³å»÷»òÕßñîºÏ·½Ê½¡£
[0020]ÓÐÒæÐ§¹û:Ïà±ÈÓÚԭλÊý×ÖÌå»ýÏà¹Ø·½·¨£¬±¾·¢Ã÷µÄÒìλÊý×ÖÌå»ýÏà¹Ø·½·¨½â¾öÁËԭλÔÚÏßʵÑéµÄÄÑÌ⣬¿ÉÒÔÒìλÔÚÏßÑо¿¸÷ÖÖ²ÄÁÏÓë½á¹¹µÄ±äÐΣ¬Ïà¶ÔÓÚԭλ¼ÓÔØÊµÑéµÄ¿Á¿ÌÒªÇó£¬Òìλ¼ÓÔØÊµÑé¿ÉÒÔÏà¶ÔÈÝÒ×ʵÏÖ£¬´Ó¶ø¿ÉÒÔÑо¿¸÷ÖÖ¸´ÔÓ¼ÓÔØ±äÐΣ¬±ÈÈç¸÷ÖÖºÉÔØñîºÏϵıäÐÎÁíÍ⣬±¾·¢Ã÷»¹¿ÉÒÔÓ¦ÓÃÓÚ¸÷ÖÖËÜÐÔ²ÐÓà±äÐΣ»±¾·¢Ã÷µÄÒìλÊý×ÖÌå»ýÏà¹Ø·½·¨²»µ«¿ÉÒÔÓ¦ÓÃÓÚÁ¦Ñ§±äÐΣ¬»¹¿ÉÒÔÓ¦ÓÃÓÚÐèÒª³¤Ê±¼äµÄ»¯Ñ§±äÐÎÒÔ¼°Ìõ¼þ·Ç³£¿Á¿ÌµÄ¸ßµÍαäÐÎÈ¥½øÐÐʵÑéÑо¿£»×ÜÖ®±¾·¢Ã÷µÄÒìλÊý×ÖÌå»ýÏà¹Ø·½·¨±ÜÃâÁËԭλÊý×ÖÌå»ýÏà¹Ø·½·¨ÒªÇóԭλÔÚÏßʵÑéµÄÀ§ÄÑ£¬´ó´óÍØÕ¹ÁËÊý×ÖÌå»ýÏà¹Ø·½·¨µÄÓ¦Óÿռ䣬ΪÊý×ÖÌå»ýÏà¹Ø·½·¨ÔÚʵÑéÁ¦Ñ§ÖеĹ㷺ӦÓòúÉúÁËÖØÒªµÄÍÆ¶¯×÷Óá£
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[0022]ͼ2Ϊ±¾·¢Ã÷ʵʩÀý1ÖеÚÒ»´ÎXÈýά³ÉÏñ(XÉäÏ߶ϲãÕÕÏà)»ñµÃµÄÈýάͼÏñÊý¾Ý G1 (X£¬y, z)£»
[0023]ͼ3Ϊ±¾·¢Ã÷ʵʩÀý1Öеڶþ´ÎXÈýά³ÉÏñ(XÉäÏ߶ϲãÕÕÏà)»ñµÃµÄÈýάͼÏñÊý¾Ý G2 (X£¬y, z)£»
[0024]ͼ4Ϊ±¾·¢Ã÷ʵʩÀý1ÖÐÑùÆ·±äÐÎǰºóÑØ×ÅX·½ÏòµÄÎ»ÒÆ³¡£»
[0025]ͼ5Ϊ±¾·¢Ã÷ʵʩÀý1ÖÐÑùÆ·±äÐÎǰºóÑØ×ÅY·½ÏòµÄÎ»ÒÆ³¡£»
[0026]ͼ6Ϊ±¾·¢Ã÷ʵʩÀý1ÖÐÑùÆ·±äÐÎǰºóÑØ×ÅZ·½ÏòµÄÎ»ÒÆ³¡¡£
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[0027]ÏÂÃæ½áºÏ¸½Í¼ºÍʵʩÀý£¬¶Ô±¾·¢Ã÷µÄ¼¼Êõ·½°¸½øÐÐÏêϸ˵Ã÷¡£
[0028]Èçͼ1Ëùʾ£¬±¾·¢Ã÷µÄ»ùÓÚͼÏñÅä×¼µÄÒìλÊý×ÖÌå»ýÏà¹Ø·½·¨£¬°üÀ¨ÒÔϲ½Öè:
[0029]²½Öè1£¬½«´ý²âÑùÆ·IIºÍÅä×¼Óñê¼ÇÎïI¹Ì¶¨ÔÚÒ»¸ö¸ÕÐÔ»ùÌåIIIÉÏ£¬µÃµ½×´Ì¬(I)£»(¸ÃÅä×¼Óñê¼ÇÎïI¿ÉÒÔ²ÉÓúʹý²âÑùÆ·II Ò»ÑùµÄÎïÖÊ£¬¸ÕÐÔ»ùÌåIIIÒªÓÐ×ã¹»µÄ¸Õ¶È±£Ö¤ÔÚºóÐø²½ÖèÖв»ÄܱäÐΣ¬´ý²âÑùÆ·I1¡¢Åä×¼Óñê¼ÇÎïIÒÔ¼°¸ÕÐÔ»ùÌåIIIÈýÕß¼äµÄ¹Ì¶¨Ã»ÓÐËɶ¯±äÐΣ»)
[0030]²½Öè2£¬É趨ʵÑé²ÎÊý£¬ÓÃXÉäÏ߶ϲãÕÕÏà·½·¨¶Ô´ý²âÑùÆ·I1¡¢Åä×¼Óñê¼ÇÎïIÒÔ¼°¸ÕÐÔ»ùÌåIIIÕûÌå½øÐеÚÒ»´ÎXÈýά³ÉÏñ£¬»ñµÃ״̬(I)µÄÈýάͼÏñÊý¾ÝG1 (x£¬y£¬z);±¾²½ÖèÖÐXÉäÏ߶ϲãÕÕÏà·½·¨É趨µÄ¶Ï²ãÕÕÏà²âÊÔÌõ¼þÊÇÖ¸É趨XÉäÏ߶ϲãÕÕÏàÉ豸µÄ¼ÓËÙµçѹ¡¢µçÁ÷¡¢·Å´ó±¶ÊýºÍÂ˲¨Æ¬²ÎÊý£»
[0031]²½Öè3£¬½«´ý²âÑùÆ·II½øÐÐÒìλ±äÐΣ¬Í¬Ê±±£³ÖIºÍIIIûÓбäÐΣ¬µÃµ½×´Ì¬(2);±¾²½ÖèÖеÄÒìλ±äÐοÉÒÔÊǸ÷ÖÖÁ¦Ñ§±äÐΣ¬Î¶ȱäÐΣ¬»¯Ñ§±äÐΣ¬ÆäÖеÄÁ¦Ñ§±äÐΰüÀ¨À­¡¢Ñ¹¡¢Í䡢Ť¡¢³å»÷¼°ÆäñîºÏ·½Ê½£»±äÐÎʵÑé¹ý³ÌҪȷ±£IºÍIIIûÓбäÐΣ»
[0032]²½Öè4£¬¶Ô´ý²âÑùÆ·I1¡¢Åä×¼Óñê¼ÇÎïIÒÔ¼°¸ÕÐÔ»ùÌåIIIÕûÌå½øÐеڶþ´ÎÈýά³ÉÏñ£¬»ñµÃ״̬(2)ϵÄÈýάͼÏñÊý¾ÝG2 (x, y,z)£»
[0033]²½Öè5£¬ÀûÓÃÅä×¼Óñê¼ÇÎïIÔÚ״̬(I)ºÍ״̬(2)ÖеÄÈýάÊý¾Ý½øÐÐÈýάÊý×ÖͼÏñÅä×¼£¬»ñµÃ6¸ö¸ÕÌåÔ˶¯×ÔÓɶȣ»±¾²½ÖèÖеÄÈýάÊý×ÖͼÏñÅä×¼¿ÉÒÔ²ÉÓø÷ÖÖÏÖÓеÄͼÏñÅä×¼¼¼Êõ·½·¨£¬±ÈÈç»ùÓÚÌØÕ÷¶ÔÏóµÄͼÏñÅä×¼·½·¨£¬ÒÔ¼°¸÷ÖÖ»ùÓڻҶȵÄͼÏñÅä×¼·½·¨;
[0034]²½Öè6£¬Óò½Öè5ÖлñµÃµÄ6¸ö¸ÕÌåÔ˶¯×ÔÓɶȶÔG1 (x, y, z)¼ÆËã»ñµÃÐéÄâ״̬
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[0035]²½Öè7,¶ÔG2 (X£¬y, z)ºÍG3 (x, y, z)½øÐÐԭλÊý×ÖÌå»ýÏà¹Ø¼ÆË㣬¼´¶ÔG1 (x, y, z)ºÍG2 U£¬y, z)µÄÒìλÊý×ÖÌå»ýÏà¹Ø¼ÆË㣬±¾²½ÖèÖеÄԭλÊý×ÖÌå»ýÏà¹Ø¼ÆËã¿ÉÒÔ²ÉÓø÷ÖÖÏÖÓеÄÊý×ÖÌå»ýÏà¹Ø¼ÆËã·½·¨(DVC¼ÆË㼴ΪÊý×ÖÌå»ýÏà¹Ø¼ÆËã)¡£
[0036]½áºÏͼ1?6£¬¶Ô±¾·¢Ã÷µÄ·½·¨½øÐнøÒ»²½ËµÃ÷£¬ÊµÊ©Àý1ΪÅÝÄ­ÂÁµÄ³å»÷±äÐÎÑо¿ÊµÑé:
[0037]²½Öè1£¬½«¹ºÂòµÄÉÌÆ·ÅÝÄ­ÂÁ¸îÇгÉ40mmX40mmX IOmmС¿é×÷Ϊ´ý²âÑùÆ·II£¬½«ÊýºÁÃ×µÄС¿éÅÝÄ­ÂÁ×÷ΪÅä×¼Óñê¼ÇÎïI£¬Ñ¡Ôñ½ðÊôÂÁ¿é×÷Ϊ¸ÕÐÔ»ùÌåIII£¬Óû·ÑõÊ÷Ö¬½«´ý²âÑùÆ·IIºÍÅä×¼Óñê¼ÇÎïI¹Ì¶¨ÔÚ¸ÕÐÔ»ùÌåIIIÉÏ£¬ÕâÊÇ״̬(I)£»
[0038]²½Öè2£¬É趨XÉäÏ߶ϲãÕÕÏàʵÑé²ÎÊý(¼ÓËÙµçѹ195ǧ·ü£¬¼ÓËÙµçÁ÷0.37ºÁ°²£¬·Å´ó±¶Êý2.93±¶£¬Ã¿·ùͶӰIÃë²âÁ¿Ê±¼ä)£¬¶Ô1¡¢I1¡¢IIIÕûÌå½øÐеÚÒ»´ÎXÉäÏ߶ϲãÕÕÏà³ÉÏñ£¬»ñµÃ״̬(I)µÄÈýάͼÏñÊý¾ÝG1 (x£¬y£¬z)£¬Èçͼ2Ëùʾ£»
[0039]²½Öè3£¬½«´ý²âÑùÆ·II½øÐÐÂäÇò³å»÷±äÐÎʵÑé(ÂäÇòÖØÁ¿175.78¿Ë£¬ÂäÇòËÙ¶È4.02Ã×ÿÃë)£¬ÂäÇòʵÑé¹ý³ÌҪȷ±£IºÍIIIûÓбäÐΣ»ÕâÊÇ״̬(2);
[0040]²½Öè4£¬ÀûÓúͲ½Öè2ÏàͬµÄXÉäÏ߶ϲãÕÕÏàʵÑé²ÎÊý¶Ô1¡¢I1¡¢IIIÕûÌå½øÐеڶþ´ÎÈýά³ÉÏñ£¬»ñµÃ״̬(2)µÄÈýάͼÏñÊý¾ÝG2 U£¬y, z)£¬Èçͼ3Ëùʾ£»
[0041]²½Öè5£¬ÀûÓÃIÔÚ״̬(I)ºÍ״̬(2)ÖеÄÈýάÊý¾Ý½øÐÐÈýάÊý×ÖͼÏñÅä×¼£¬ÓûùÓڻҶȵÄͼÏñÅä×¼·½·¨£¬»ñµÃ6¸ö¸ÕÌåÔ˶¯×ÔÓɶÈΪ(-8.42£¬-1.80£¬1.38£¬-0.05£¬0.57£¬0.2
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[0042]²½Öè6£¬Óò½Öè 5 ÖлñµÃµÄ×ÔÓɶÈ(-8.42£¬-1.80£¬1.38£¬-0.05£¬0.57£¬0.20)¶Ô G1(X£¬y, z)Åä×¼¼ÆËã»ñµÃÐéÄâ״̬(3)µÄÈýάͼÏñÊý¾ÝG3 (x,y,z)£»
[0043]²½Öè7,¶ÔG2 (X£¬y, z)ºÍG3 (x, y, z)½øÐÐԭλÊý×ÖÌå»ýÏà¹Ø¼ÆË㣬¼´¶ÔG1 (x,y,z)ºÍG2(x£¬y, z)µÄÒìλÊý×ÖÌå»ýÏà¹Ø¼ÆË㣬¼´¿É»ñµÃÑùÆ·II±äÐÎǰºóµÄÈýÎ¬Î»ÒÆ³¡£¬Èçͼ4?6Ëùʾ¡£
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