[发明专利]一种基于DIC的热膨胀相变测量方法

权利要求书

1.一种基于DIC的热膨胀相变测量方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、通过热台显微镜对材料进行加热与降温，使材料产生相变，采用高速摄像机通过显微镜对材料拍照，通过DIC采集，得到加热与降温过程中各温度下的时间、温度、相变情况；

步骤二、根据所拍摄的图像，提取应变与时间关系曲线；

采用DIC方法；利用软件对所拍摄的图像进行处理，以第一张图像作为参考，获取各图像所对应的各点的应变，即应变场，计算各点在各个方向所对应的平均应变；同时根据拍摄时所采用的采样频率以及两个控制程序启动差异时间，获取每张图像所对应的加热时间，绘制平均应变与时间关系曲线；

步骤二的具体实现方法为：

步骤2.1：图像编号；

根据图像所拍摄的顺序，对图像进行按顺序编号；

步骤2.2：设置分析区域；

根据所拍摄的图片的质量，采用绘图软件绘制分析区域，去除图像边缘和其余非感兴趣区域；

步骤2.3：设置分析参数；

设置DIC分析参数，包括子集的半径、子集的间距、迭代次数和多点追踪参数；参数的设置应根据计算精度要求和计算机性能来决定；

步骤2.4：提取平均应变；

根据软件的分析结果，首先提取各个图像所对应的位移场，确认位移场准确无误之后，根据位移场计算得到相应的应变场；根据分析区域内的应变场，对各点应变平均之后，分别得到分析区域内的主应变E_xx和E_yy的平均值；

步骤2.5：绘制应变与时间关系曲线

根据每一张图像所对应的试验时间，以其主应变E_xx和E_yy的平均值作为该图像所对应的应变，绘制应变与时间关系曲线；

步骤三、绘制热膨胀过程中平均应变与温度关系曲线；

步骤3.1：绘制温度与时间关系曲线；

根据试验时所编制的加热和冷却程序绘制理论温度与时间关系曲线，根据试验中热电偶的测量结果，绘制试验过程中所对应的真实温度与时间关系曲线；

步骤3.2：绘制平均应变与温度关系曲线；

根据温度与时间关系曲线，计算每一张图像拍摄时间所对应的温度，结合所计算得到的平均应变，绘制平均应变与温度关系曲线；

步骤四、确定相变临界点温度；

根据步骤三所得到的热膨胀过程中平均应变与温度关系曲线，通过切线法，对平均应变与温度关系曲线中无相变发生的热膨胀阶段进行一次直线拟合，拟合的直线与曲线的切点即为相变临界点，从而实现热膨胀过程中相变的测量方法。