数字图像相关法和有限元法

三、数字图像相关法和有限元法

（一）数字图像相关法

数字图像相关（Digital image correlation，DIC）又称为数字散斑相关测量（Digital speckle correlation measurement，简称DSCM）技术，是20世纪80年代由美国南卡大学的W.H.Peters等人提出的，该方法直接利用被测物体表面变形前后两幅数字图像的灰度变化来测量该被测试件表面的全场位移和变形场。

对于本实验，事先在钢梁中间制作人工散斑，用标定板标定相机，然后加载，同时用CCD相机实时采集钢梁表面变形图像，同时用VC编写的数字图像相关方法软件对计算区域内各点进行相关计算，从而可以得到全场的变形和应变（水平位移场如图3所示，水平应变场如图4所示）。

（二）有限元法

有限元法（FEM）已经成为工程领域非常普及的数字化分析方法，因此在材料力学纯弯曲正应力实验中用有限元软件给学生演示实验过程，将会提高学生的学习兴趣（如图5所示）。

图3　水平位移云图

图4　水平应变云图

图5　有限元计算结果