[发明专利]基于DIC应变测量系统的板料成形能力与变形均化能力评价方法

权利要求书

1.一种基于DIC应变测量系统的板料成形能力与变形均化能力评价方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

A.在未变形情况下，将板料的关心变形区域分成n个子单元，根据板料受力情况，所述子单元为一维单元或二维单元；

B.计算DIC应变测量系统中每一帧下每个所述子单元变形后的参数值，当所述子单元为一维单元时，所述参数值为长度值，当所述子单元为二维单元时，所述参数值为面积值；具体地，当板料在一维受力情况下，计算所述变形均匀程度的具体步骤为：

a.结合DIC应变测量系统，进行单向拉伸试验，板料断裂前，DIC应变测量系统总的采样帧数为f帧；

b.对DIC应变测量系统中的数据进行后处理，获得板料表面的全场主应变；

c.在所述采样帧数的第一帧中沿板料中心对称轴线绘制一条线段，采用n+1个节点将所述线段等分成n个一维单元；

d.提取所有节点的真实应变历史，且将第k帧中第i个节点在主应变标记为

e.计算每个所述一维单元变形后的长度，采用以下算法：

第i个单元在第k帧的长度为：l_i(k)＝l₀

其中，1≤i≤n,1≤k≤f，L₀是整个线段的初始长度；

f.计算每一帧中整个线段的平均主应变采用以下算法：

g.基于均方差的概念，在第k帧时的整个线段范围内，变形均匀程度衡量指标H¹(k)由以下公式表示：

其中，c表示以各单元变形后的长度为一个权重，其表达式如下：

c=li(k)l‾(k),l‾(k)=1nΣi=1nli(k);]]>

C.基于DIC应变测量系统计算各子单元的平均主应变；

D.基于均方差概念，以所述步骤B所得每个单元变形后的参数值为权重，计算每一帧关心区域的变形均匀程度衡量指标；

E.建立衡量在特定应力状态下板料的成形能力与变形均化能力的XY坐标系，所述步骤C所得各子单元的平均主应变作为X坐标，所述步骤D所得变形均匀程度衡量指标作为Y坐标；所述X坐标上板料断裂前一帧所能达到的平均主应变，代表板料的成形能力水平，记为X值，X值越大板料成形能力越好；Y坐标代表某一平均主应变下板料的变形均化能力，记为Y值，Y值越小板料变形均化能力越好。

2.根据权利要求1所述的基于DIC应变测量系统的板料成形能力与变形均化能力评价方法，其特征在于：当板料在二维受力情况下，计算所述变形均匀程度的步骤为：

a.结合DIC应变测量系统，板料断裂前，DIC应变测量系统总的采样帧数为f帧；

b.对DIC应变测量系统中的数据进行后处理，获得板料表面的全场主应变和全场次应变；

c.在所述采样帧数的第一帧中在所述板料的关心变形区域放置(m+1)×(n+1)个矩阵节点，其中X方向上(m+1)个节点，Y方向上(n+1)个节点，各相邻节点将关心变形区域划分成m×n个二维单元；

d.提取所有节点的真实应变历史，且将第k帧中(i,j)坐标处节点的主、次应变分别为和

e.计算每个所述二维单元变形后的面积，采用以下算法：第k帧时(i，j)单元的面积为

其中，1≤i≤m,1≤j≤n,1≤k≤f；A₀为关心变形区域的初始面积；a₀为每个二维单元的初始面积；

f.计算每一帧中所述关心变形区域的平均主应变采用以下算法：

g.基于均方差的概念，在第k帧关心变形区域，变形均匀程度衡量指标H¹(k)由以下公式表示：

c=ai,j(k)a‾k,a‾(k)=1mnΣi=1mΣj=1nai,j(k)]]>

其中，c表示以每个二维单元的实时面积为权重；a_i，j(k)为第k帧时第(i，j)个二维单元的面积，为第k帧时所有二维单元的平均面积。