数字图像相关与追踪
数字图像相关法与追踪(Digital image correlation and tracking)是一种光学方法,它采用追踪和图像配准技术,对2D图像或3D体积的变化进行精确的2D和3D测量。该方法常用于测量全场位移和应变,并广泛应用于科学和工程的许多领域。与应变片和相比,数字图像相关法能提供更精细的变形细节,因为它能够提供局部和平均数据。 概述 数字图像相关法(DIC)技术越来越受欢迎,特别是在微纳尺度的机械测试应用中,因为其实施和…
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数字图像相关法与追踪(Digital image correlation and tracking)是一种光学方法,它采用追踪和图像配准技术,对2D图像或3D体积的变化进行精确的2D和3D测量。该方法常用于测量全场位移和应变,并广泛应用于科学和工程的许多领域。与应变片和相比,数字图像相关法能提供更精细的变形细节,因为它能够提供局部和平均数据。 概述 数字图像相关法(DIC)技术越来越受欢迎,特别是在微纳尺度的机械测试应用中,因为其实施和…
触变性()是指某些非牛顿流体的一種性質,它們在搅拌时成为流体,而停止搅动后逐渐变稠以及胶凝,而不是立即恢复到搅拌前的状态,而且这一过程可以反复可逆进行。触变性也是流体结构可逆转变的一种现象,即凝胶-溶胶-凝胶的转变,它是由温度、pH或其他影响因素而引起。 参考文献
脆性(),是指物质受力时未有明显塑性变形就断裂的性质。脆性是和延展性相反的概念。脆性物质即使强度很高,发生脆性断裂前,也只能吸收较少能量。常见的脆性物质有陶瓷和玻璃等。脆性物质失效的主要机理为脆性断裂,是构件未经明显的变形而发生的断裂。 参见 延展性 韌性 (科學)
柯西应力张量(,通常以\boldsymbol\sigma\,\!表示),又称为真实应力张量(),是连续介质力学里用现时构形描述的二阶应力张量,以法国数学家奥古斯丁·路易·柯西的名字命名。该张量为对称张量,其九个分量(六个独立分量)表示某一点的应力状态。假设n为单位方向矢量,T(n)为通过与n垂直平面的应力矢量,则T(n)与n之间的关系为 :\mathbf{T}^{(\mathbf n)}= \mathbf n \cdot\boldsym…
应变协调性()在连续介质力学中是指使得物体的位移单值连续的应变张量所满足的条件。应变协调是可积条件的特殊情况。1864年,法国力学家圣维南最早得到了线弹性体的协调条件。1886年,意大利数学家贝尔特拉米对此进行了严格证明。 无限小应变的协调条件 二维 对于二维无限小应变问题,其应变-位移关系为 : \varepsilon_{11} = \cfrac{\partial u_1}{\partial x_1} ~;~~ \varepsilon…
广义有限元方法(,GFEM),是基于传统有限元方法(FEM)的一种数值分析方法,能够更加优雅、准确地解决材料交界面和断裂力学等非连续问题。这类问题在划分单元网格时,应用传统有限元方法往往需要使网格边界与非连续界面尽可能重合,带来极大的网格依赖(mesh-dependence)。对于复杂边界问题及形状变化问题(例如和裂纹扩展等),传统有限元需要花费大量的时间建立单元网格以及重建网格,同时还需要引入计算量处理裂尖端(crack tips)来…
客观应力率()在连续介质力学中是指不依赖参考系的应力时间导数。一些本构关系可以表示为应力率与应变率之间的关系。由于物体的力学响应不应随参考系的变化而变化(即客观性),而由柯西应力张量求时间导数直接得到的应力率张量并不是客观的,故需要定义具有客观性的应力率。 在连续介质力学中有多种客观应力率的定义,它们都可以表示成李导数的形式。其中最常见的客观应力率包括 柯西应力张量\boldsymbol{\sigma}的特鲁斯德尔(Truesdell)…
兰金-雨贡纽条件()是指激波两侧状态间所满足的关系式,其名称源于苏格兰工程师、物理学家威廉·约翰·麦夸恩·兰金与法国工程师、物理学家。 对于满足欧拉方程的量热完全气体所产生的定常激波,兰金-雨贡纽条件可表示为: \begin{align} & \frac{\rho_2}{\rho_1} = \frac{u_1}{u_2} = \frac{(\gamma-1)+(\gamma+1)p_2/p_1}{(\gamma+1)+(\gamma-1…
克劳修斯-迪昂不等式()是连续介质力学中热力学第二定律的一种表达形式,用以描述不可逆的热力学过程。该不等式常用于判断材料的本构关系是否违背热力学原理。其名称源于德国物理学家鲁道夫·克劳修斯与法国物理学家皮埃尔·迪昂。 以比熵表示的克劳修斯-迪昂不等式为 : \rho~\dot{\eta} \ge - \boldsymbol{\nabla} \cdot \left(\cfrac{\mathbf{q}}{T}\right) + \cfrac…
爆破()是指利用爆炸性物质的爆炸能量对周围介质产生剧烈作用,以达到预定目标的操作。 定义 广义的爆破泛指一切利用爆炸性物质的爆炸能量来达到预定目标的操作,如采矿爆破、建(构)筑物拆除爆破、废弃弹药销毁爆破、军事目标爆破、恐怖袭击爆破等。 狭义的爆破 主要指利用炸药的爆炸能量对介质做功来达到预定工程目标的操作,如采矿爆破、建(构)筑物拆除爆破、岩土开挖爆破、清淤炸礁爆破、爆炸加工(含金属破碎切割)、聚能爆破、地震勘探爆破、灭火爆破、堰塞坝…
连续介质力学()又称连续体力学,是物理学、特别的是力学当中的一个分支,是处理包括固体和流体在内的所谓“连续介质”(Continuous medium)或“连续体”(Continuum,台湾也简称连体)宏观性质的力学,由法国数学家奧古斯丁·路易·柯西在19世纪提出。 基本假设 连续介质力学的最基本假设是“连续介质假设”:即认为真实的流体和固体,可以近似看作连续的、充满全空间的介质组成,各部分间无空隙(pore or empty)存在,物质…
的彎曲,梁受到的力矩和梁曲率的比例即為弯曲刚度]] 弯曲刚度(Bending stiffness)為一力學名詞,是用來描述一長條形物體,其彎曲力矩和梁形曲率的比例。 弯曲刚度等于弹性模量E和梁截面关于特定轴的惯性矩I的乘积。换而言之,弯曲刚度就是EI。根据基础的梁理论,施加的弯曲力矩与所产生的梁曲率\kappa的关系是 M = E I \kappa = E I \frac{\mathrm{d}^2 w}{\mathrm{d} x^2} …
有限元素法()或-{zh-cn:有限元素法;zh-tw:有限單元法}-、有限元法,是一种将求解域或连续体划分为众多个有限大小的单元体的集合(离散化)为若干个有限大小的单元体的集合,以解答求解域或连续体问题的數值方法。在物理学上,即为使用有限元素分析物理現象,有限元法用于求解微分方程组或积分方程组数值解。有限元素(finite element)或有限元,就是被研究的结构域或介质域所分解成的有限数量小几何子区域。 在解偏微分方程的过程中,主…
与剪应变率之间的关系]] 胀流性(Dilatant),又称为剪切增稠(),是指剪切速率或者剪应力增加到某一个数值时,液体中形成了新的结构,引起了阻力的增加,导致液体的表观粘度增大,同时伴随着体积的胀大的现象。 胀流性流体是非牛顿流体中的一种,与之相反的是剪切稀化流体。 具有胀流性的流体称为胀流性流体(),大多数固体含量多的流体都是属于这一类的。这类流体在静止时,流体中的固体粒子处在堆砌得很紧密的状态,粒子间空隙很小并充满液体。当作用在悬…
剪切稀化(),又称为假塑性(),是指流体的粘度随剪应变率的增加而減小。拥有此种性质的流体属于非牛顿流体,其剪应力与剪应变率之间的关系可通过幂律函数来表示。熔岩、番茄酱、生奶油、血液、颜料、指甲油、巧克力醬等都有剪切稀化的特性。 凯伊效应()便是由流体的剪切稀化导致的。 参见 剪切增稠 幂律流体 * 触变性 参考文献
爆速()是指稳定爆轰波沿爆炸物传播的速度,量纲一般为m/s或mm/μs。爆速是衡量炸药爆炸性能的重要参数,也是目前爆轰波各参数中测量最准确的一个。目前较为常用的测量方法为测时法和高速摄影法。由于爆速数据积累较多且较为准确,近几十年来,各国还先后提出了多个计算炸药爆速的经验和半经验公式,在特定条件下能够较好地预测爆速性能。 一般而言,炸药的爆炸威力可以近似认为是装药密度、气体产物对外做功能力、爆速的正相关函数,因此,爆速较高的炸药所对应的…
流变学()研究的是在外力作用下,物体的变形和流动,研究对象主要是流体,还有软固体或者在某些条件下固体可以流动而不是弹性形变。它适用于具有复杂结构的物质,包括泥浆、污泥、悬浮液、聚合物、食品、体液和其他生物材料。这些物质的流动在固定温度下不能用单一粘度值来表征——存在其他一些因素影响粘度的改变。例如,摇动番茄醬可以减小它的粘度,但是水却不行。自从艾萨克·牛顿提出粘度的概念,粘度可变的液体研究也被称作非牛顿流体力学。这个词从误传为赫拉克利特…
,產生中等延性的杯錐狀破裂面]] ,典型的脆性破裂.]] 延展性(),是物質的一種機械性質,表示材料在受力而產生斷裂(fracture)之前,其塑性變形的能力。延展性是由延性、展性兩個概念相近的機械性質合稱。常見金屬及許多合金均有延展性。 在材料科學中,延性(Ductility)是材料受到拉伸應力(tensile stress)變形時,特別被注目的材料能力。延性它主要表現在材料被拉伸成線條狀時。展性(Malleability)是另外一個…
损伤力学(破壞力學)是有關材料受損的形式以及其建模,以便有助於對材料開始受損、損傷擴散及斷裂進行工程的預測,而不需要進行實務上複雜的顯微組織分析。 损伤力学是典型用工程方式針對複雜現象建模的例子,引用美國機械學家Dusan Krajcinovic的說法「人們常認為工程研究的終端目標不是對現象有更深入的了解,而是提供一個可以應用在設計上的預測工具」。损伤力学是工程力学的一環,以连续介质力学為基礎。 大部份损伤力学的工作都會用狀態變數表示材…
埃克特数(Ec)是连续介质力学中的無量綱,是流體動能和其焓之間的關係,也用來描述耗散,得名自Ernst R. G. Eckert。 其定義為 : \mathrm{Ec} = \frac{u^2}{c_p T} 其中 u為连续介质的局部流速 cp是连续介质的定壓局部比熱 T*是局部溫度 參考資料