基于 DISTRESS 模拟器的位移场远距离重建技术比较研究

位移场和应变场的重建与监测是工程学中的一个重要问题。我们分析了基于摄影测量和数字图像相关（DIC）的远程且非侵入式应变测量方法。该方法通过在拍摄表面覆盖散斑图案，并比较变形前后拍摄的图像来实现。本研究对摄影测量解决方案进行了全面的文献综述和比较分析。分析基于专门开发的固体应变重建数字图像合成器（DISTRESS）模拟器，该模拟器生成位移和应力场的合成图像，以研究现有 DIC 变体的固有精度。我们研究了基本 DIC 和商业软件 VIC 2D，两者均基于位移场重建，并通过数值微分进行后处理应变确定。我们还研究了所谓的扩展 DIC（Extended DIC），其中应变场的确定独立于位移场。虽然基本 DIC 和 VIC 2D 速度更快，但扩展 DIC 提供了最佳的应变重建精度。研究发现散斑图案在实现 DIC 高精度方面起着关键作用。增加 DIC 的子集尺寸并不能显著提高精度，而最小子集尺寸取决于散斑图案和散斑大小。增加整体图像尺寸可提供更多细节，但在提高精度方面作用不显著，同时却显著增加了计算成本。