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| 试验机拉伸力加载图像采集分析截面分析全自动精密维氏硬度计 |
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试验机拉伸力加载图像采集分析截面分析全自动精密维氏硬度计 系统组成包括压印试件、材料力学性能试验装置、电子维氏硬度计以及图像采集分析系统等。利用压印接头裂纹出现前后图像裂纹区灰度值突变这一特征进行裂纹的自动识别，其主要步骤包括：拍摄压印接头形变区域图像，针对所拍摄的图像，沿着垂直于压印接头拉伸时材料截面开裂方向取多条路径，通过平滑处理、边缘检测等算子来识别压印接头的裂纹。图像采集系统中选用可移动式电子维氏硬度计作为压印接头裂纹检测图像观测设备，可移动式电子维氏硬度计可以具有USB接口功能，通过USB接口将可移动式电子维氏硬度计与计算机相连，可移动式电子维氏硬度计的放大倍数在200倍以上；将多台可移动式电子维氏硬度计的镜头对准压印接头裂纹待识别的各个区域；材料力学性能试验机拉伸力加载过程中，通过电子维氏硬度计和数据采集卡采集压印接头裂纹待识别各个区域的图像。裂纹识别 在进行压印接头计算机图像分析处理系统中，裂纹形态的自动识别方法主要包括如下几个步骤： (1)对实时采集到的单幅图像进行图像格式转换，将其图像转换为灰度图，图像数据类型可以转换为8位整型，即光强在0～255之间。 (2)在转换后的灰度图上，沿着垂直于压印接头拉伸过程中的开裂方向取m条路径， 裂纹扩展研究 在试件夹持并拉伸一段时间后停止试验，然后对压印接头端面试样进行机械抛光，在维氏硬度计上观察裂纹并拍照。为压印接头颈部位置放大50倍的照片。可以观察到在压印接头上、下板接触的颈部区域出现大量细小裂纹，但还未汇集成具有一定长度的裂纹。整个压印连接过程一般不产生裂纹，但是给接头施加一定的载荷后，颈部应力增大，随着载荷的增加裂纹萌生，后当裂纹扩展到一定的程度时，构件的有效承载面承受不了此时的载荷进而断裂。 构件失效过程裂纹的自动识别 压印接头力学加载过程中裂纹的出现通常需要人工肉眼直接判断，然而由于试件早期裂纹尺寸较小，肉眼很难进行判断，无法准确即时判断出压印接头裂纹的形成，也不能对整个裂纹扩展的形态特征进行记录，无法将压印试件受载过程中力一位移曲线与裂纹形态和变化过程对应。虽然材料力学性能试验过程中裂纹的检测可以选用试验通用的引伸计或应变片来获取裂纹扩展的相关信息，但是当试件受载过程中出现较大尺寸的裂纹，或者当循环载荷次数较大时，会造成引仲计、应变片的损害。经研究发现．压印接头受载情况下，裂纹出现前后图像局部灰度值会有突变。裂纹出现前图像整体灰度值变化不大，当裂纹出现时，图像裂纹区相比其他区域灰度值明显降低，因此可以利用压印接头裂纹出现前后图像裂纹区灰度值突变这一特征进行裂纹的自动识别。
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