| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第12-22页 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 | 第12-13页 |
| 1.2 谐振式疲劳裂纹扩展试验 | 第13-15页 |
| 1.2.1 疲劳、疲劳裂纹与疲劳试验 | 第13页 |
| 1.2.2 疲劳裂纹扩展试验 | 第13-14页 |
| 1.2.3 疲劳试验机 | 第14-15页 |
| 1.3 国内外相关技术研究现状 | 第15-19页 |
| 1.3.1 基于数字图像处理（DIP）的宏观裂纹检测技术 | 第15-16页 |
| 1.3.2 疲劳裂纹尖端变形场测量方法 | 第16-19页 |
| 1.3.2.1 传统方法 | 第16-17页 |
| 1.3.2.2 数字散斑相关方法 | 第17-19页 |
| 1.3.3 裂纹尖端塑性区研究 | 第19页 |
| 1.4 课题的主要内容和结构安排 | 第19-20页 |
| 1.5 本章小结 | 第20-22页 |
| 第2章 谐振载荷疲劳裂纹尖端变形场测量系统 | 第22-34页 |
| 2.1 引言 | 第22页 |
| 2.2 测量系统组成 | 第22页 |
| 2.3 测量系统工作原理 | 第22-23页 |
| 2.4 电磁谐振式高频疲劳试验系统 | 第23-26页 |
| 2.4.1 电磁谐振式高频疲劳试验机 | 第23-25页 |
| 2.4.2 紧凑拉伸试件 | 第25-26页 |
| 2.5 试件疲劳裂纹在线检测系统 | 第26-30页 |
| 2.5.1 CCD相机 | 第26-27页 |
| 2.5.2 微距镜头 | 第27-28页 |
| 2.5.3 图像采集卡 | 第28页 |
| 2.5.4 光源 | 第28-30页 |
| 2.6 试件散斑图像在线采集系统 | 第30-32页 |
| 2.6.1 高速相机 | 第30-31页 |
| 2.6.2 试件散斑图像的采集 | 第31页 |
| 2.6.3 试件散斑图像的匹配 | 第31-32页 |
| 2.7 本章小结 | 第32-34页 |
| 第3章 基于DIP的试件疲劳裂纹检测算法 | 第34-48页 |
| 3.1 引言 | 第34页 |
| 3.2 试件疲劳裂纹情况 | 第34-35页 |
| 3.3 疲劳裂纹起点的亚像素坐标位置检测 | 第35-39页 |
| 3.3.1 预制裂纹区域的匹配 | 第35-36页 |
| 3.3.2 裂纹起点的检测 | 第36-39页 |
| 3.3.2.1 直方图双峰法 | 第36-37页 |
| 3.3.2.2 Harris角点检测 | 第37-38页 |
| 3.3.2.3 角点的亚像素坐标位置 | 第38-39页 |
| 3.4 基于图像子区灰度均方差的裂纹区域定位 | 第39-42页 |
| 3.4.1 试件裂纹图像的裂纹形态和灰度分布特征分析 | 第39-41页 |
| 3.4.1.1 试件裂纹形态 | 第40页 |
| 3.4.1.2 试件裂纹图像灰度分布 | 第40-41页 |
| 3.4.2 试件裂纹区域的定位 | 第41-42页 |
| 3.5 基于自适应阈值分割的图像处理 | 第42-44页 |
| 3.6 试件疲劳裂纹精确识别 | 第44-47页 |
| 3.6.1 基于连通域的粗裂纹提取 | 第44-45页 |
| 3.6.2 粗裂纹的平滑与去噪算法 | 第45页 |
| 3.6.3 裂纹长度和裂纹尖端位置检测 | 第45-47页 |
| 3.7 本章小结 | 第47-48页 |
| 第4章 基于DSCM的疲劳裂纹尖端变形场的测量 | 第48-62页 |
| 4.1 引言 | 第48页 |
| 4.2 DSCM的基本原理 | 第48-50页 |
| 4.2.1 面内位移表征 | 第49页 |
| 4.2.2 相关函数 | 第49-50页 |
| 4.3 疲劳裂纹尖端位移场测量算法 | 第50-56页 |
| 4.3.1 疲劳裂纹尖端区域的位移初值估计 | 第51页 |
| 4.3.2 亚像素插值 | 第51-52页 |
| 4.3.3 疲劳裂纹尖端区域的计算路径 | 第52-53页 |
| 4.3.4 亚像素配准算法 | 第53-56页 |
| 4.4 疲劳裂纹尖端应变场测量算法 | 第56-57页 |
| 4.5 裂纹尖端变形场测量与结果验证 | 第57-60页 |
| 4.6 本章小结 | 第60-62页 |
| 第5章 裂纹尖端塑性区的分析和计算 | 第62-76页 |
| 5.1 引言 | 第62页 |
| 5.2 裂纹尖端塑性区理论分析 | 第62-68页 |
| 5.2.1 塑性变形 | 第62-63页 |
| 5.2.2 Von Mises屈服准则 | 第63-64页 |
| 5.2.3 裂纹尖端塑性区 | 第64-68页 |
| 5.2.3.1 裂纹尖端附近应力场 | 第64-65页 |
| 5.2.3.2 裂纹尖端塑性区的形状和尺寸 | 第65-68页 |
| 5.3 CT试件适用情况分析 | 第68-69页 |
| 5.4 裂纹尖端塑性区形状、尺寸估算 | 第69-72页 |
| 5.5 裂纹尖端塑性区有限元分析 | 第72-75页 |
| 5.5.1 有限元模型建立和网格划分 | 第72-73页 |
| 5.5.2 加载和求解 | 第73-75页 |
| 5.6 本章小结 | 第75-76页 |
| 第6章 实验及结果分析 | 第76-86页 |
| 6.1 引言 | 第76页 |
| 6.2 实验平台 | 第76页 |
| 6.3 基于DIP的疲劳裂纹扩展长度测量实验 | 第76-79页 |
| 6.3.1 实验方法 | 第76-77页 |
| 6.3.2 实验数据处理与分析 | 第77-79页 |
| 6.4 谐振载荷作用下疲劳裂纹尖端变形场测量实验 | 第79-85页 |
| 6.4.1 一个载荷循环内裂纹尖端变形场测量与分析 | 第79-83页 |
| 6.4.1.1 实验方法 | 第79页 |
| 6.4.1.2 实验数据处理 | 第79-81页 |
| 6.4.1.3 分析 | 第81-83页 |
| 6.4.2 不同裂纹长度时裂纹尖端变形幅场测量与分析 | 第83-85页 |
| 6.4.2.1 实验方法 | 第83页 |
| 6.4.2.2 实验数据处理 | 第83-84页 |
| 6.4.2.3 分析 | 第84-85页 |
| 6.5 本章小结 | 第85-86页 |
| 第7章 结论与展望 | 第86-88页 |
| 7.1 结论 | 第86页 |
| 7.2 创新点 | 第86-87页 |
| 7.3 展望 | 第87-88页 |
| 参考文献 | 第88-94页 |
| 致谢 | 第94-96页 |
| 攻读学位期间参加的科研项目和成果 | 第96页 |
