受离面刚体位移的影响,普通二维数字图像相关(DIC)方法测得的应变结果往往精度较差。基于双45°双反射镜成像技术,提出了一种改进的二维DIC方法来提高应变测量精度。利用双反射镜成像,将试样正反面散斑图案记录到同一张图像中,对左右图像中对应点的应变取平均值,可自动消除试样离面刚体位移的影响,获得准确的全场应变。开展了两组拉伸实验来验证该方法的可行性。实验结果表明:对于均匀变形,由改进的二维DIC方法得到的双向应变与电测法的结果相吻合;对于非均匀变形,得到的结果与有限元法结果相一致。因此,本文提出的二维DIC方法具有较高的应变测量精度,是一种便捷、有效、高精度的应变测量方法。

基于数字图像相关(DIC)方法的光学引伸计在应变测量领域有着广泛的应用。为了提高数字图像相关方法的测量精度, 本文采用二维DIC与三维DIC的光学引伸计、基于双45°反射镜成像的二维光学引伸计以及电测法, 对单轴拉伸试验中不锈钢试件的应变进行同时测量, 比较分析了各个光学引伸计在测量轴向与横向应变方面的优劣以及误差产生的原因。实验结果表明: 试件离面运动的存在大幅降低了普通二维光学引伸计的应变精度; 基于双45°反射镜成像的二维光学引伸计可以有效消除离面刚体位移对测量结果的影响, 其应变测量精度(尤其是横向应变精度)高于其他光学引伸计, 且测量结果与电测法的测量结果高度吻合; 三维DIC光学引伸计的横向应变精度明显不如轴向应变精度。