Verification Examples for Strain and Strain-Rate Determination of Digital Image Correlation Systems
Verification Examples for Strain and Strain-Rate Determination of Digital Image Correlation Systems
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数字图像相关系统的应变和应变率测定的验证示例
DOI：
10.1007/978-3-319-70563-7_7
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发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
S. Rodriguez
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Hartmann;S. Rodriguez
数字图像相关技术（DIC）构成了一个不断增长的领域的实验测量工具，以确定在外部机械载荷下的试样表面上的位移和应变分布。在这篇文章中，在表面的应变计算方面是概括在第一步。在这里，两种不同的方法进行了比较。一种方法与有限元中出现的基本思想有关，而另一种方法经常应用于商业DIC系统。不幸的是，没有足够的措施来调查应变计算的准确性。本文提供了有关应变测定、任意表面方向的拉伸和剪切角的分析实例。所提供的验证示例既可用于研究现有的DIC代码，也可用于开发新系统的代码开发人员。在这方面，重点将首先是确定表面内的应变和应变率。其次，特定的表面描述用于调查均匀和不均匀变形的例子，如简单的剪切，组合拉伸扭转的圆柱形杆，弯曲的薄板和深冲过程。它将表明，某些情况下显示准确的结果，而其他问题需要特别注意有关最终应变场分布的解释。因此，该文章不关注评估图像图案，而是解决点云上的应变确定。
Digital Image Correlation techniques (DIC) constitute a growing field of experimental measurement tools to determine the displacement and strain distribution on the surface of a specimen under external mechanical loads. In this article, the aspect of strain computation in surfaces is recapped in a first step. Here, two different approaches are compared. One method is related to the basic ideas emerging in finite elements, while the other approach is frequently applied in commercial DIC-systems. Unfortunately, there are no adequate measures to investigate the accuracy of the strain calculations. This article provides analytical examples concerning strain determination, stretches in arbitrary surface directions, and shear angles. The provided verification examples can be used either to study existing DIC-codes or can be applied by code developers working on new systems. In this regard, the focus will first be on determining strains and strain-rates within a surface. Second, particular surface descriptions are used to investigate examples of homogeneous and inhomogeneous deformations such as simple shear, combined tension-torsion of a cylindrical bar, bending of a thin sheet and a deep-drawing process. It will be shown that some situations show accurate results, while other problems demand special care concerning the interpretation of the final strain field distribution. Thus, the article does not focus on assessing image patterns, but addresses strain determination on point clouds.
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