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申请/专利权人：河海大学;河海大学苏州研究院;南京海智康信息科技有限公司;湖南省水运建设投资集团有限公司

摘要：一种基于数字图像的微细观材料表面力学性能测量方法,采用光学显微测量技术采集待测材料局部区域微小变形图片，同时采用数字图像方法分析测量区域的位移场和应变场数据，处理数据得到材料表面测量区域的泊松比、弹性模量的分布规律，并结合Gaussian拟合方法和基于M‑T理论的均匀化方法表征待测材料的整体宏观弹性模量，测量成本低、操作简单，全场测量、多点测量，节省时间成本，同时测量材料多种力学性能，解决了材料微小尺度下性能测试技术的不足，将含有大量局部力学非均匀性的非均匀材料的微观力学性能与整体材料的宏观力学联系起来，为微小尺度下材料的损伤检测以及优化设计提供科学依据，也可以给材料多尺度数值模拟提供参数指导。

主权项：1.一种基于数字图像的微细观材料表面力学性能测量方法，其特征在于：包括以下具体步骤：步骤S1，施加荷载与数据采集，借助光学仪器采集原位加载装置上的待测材料表面局部测量区域变形前的图片作为参考图片，以及在单轴荷载激励下的序列变形图片，所述原位加载装置上的荷载传感器同步记录采集图片时的施加的荷载值F，每采集一张图片都能够得知其对应的荷载值；步骤S2，图片数据处理，将采集到的所述参考图片和所有变形图片导入数字图像软件中进行分析，以所述参考图片作为基准，分别利用特征点匹配的方法和线性应变计算方法分析不同荷载下变形图片测量区域的位移场和应变场，最后导出包含有所有位移场和应变场信息的数据文件；步骤S3，局部测量区域弹性模量和泊松比分析，对处理得到的应变场数据进行信息提取，得到任意一个像素点位置在不同荷载激励下的应变信息，结合某一像素点在所有荷载下的应变信息，得到该像素点的弹性模量和泊松比，将其按像素位置排列得到待测材料局部测量区域弹性模量和泊松比分布；步骤S4，整体弹性模量表征，先通过Gaussian拟合方法对像素点弹性模量数据进行分割处理得到不同的相，再使用基于M-TMori-Tanaka理论方案的均匀化方法表征待测材料的整体宏观弹性模量。

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