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基于图像序列，利用MATLAB计算位移、应变以及应力。

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简介：
该软件包收集了用于对图像序列执行二维应变和应力测量所必需的.m文件。 随附的文档，即DICT.html，详细阐述了这些功能的具体操作方法。 如果您在使用过程中遇到任何疑问，请通过电子邮件与melanie.senn@iwm.fraunhofer.de或chris.eberl@iwm.fraunhofer.de联系。 我们衷心感谢欧盟项目iSTRESS (FP7-NMP-2013-LARGE-7，协议编号604646) 的资金支持。

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  • DIC（主程序）计算图像序列中的位移、应变及应力
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    简介：DIC（主程序）是一款用于分析图像序列中物体变形情况的软件工具，能够精确计算出材料在受力过程中的位移、应变和应力分布。 DIC（主程序）用于计算图像序列的位移、应变和应力，在MATLAB中有相应的实现方法。
     
  • 基于MATLAB的数字图像相关与跟踪：计算图像序列中的位移、应变及应力
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    本研究利用MATLAB开发了一种数字图像相关（DIC）与跟踪算法，用于精确测量图像序列中物体表面的位移场，并进一步推算出应变和应力分布。 该软件包包含用于从图像序列进行二维应变和应力测量的.m文件集合。随附文档(DICT.html)描述了各个功能的具体内容。如遇特殊问题，请通过邮件联系melanie.senn@iwm.fraunhofer.de或chris.eberl@iwm.fraunhofer.de。我们非常感谢欧盟项目iSTRESS (FP7-NMP-2013-LARGE-7, Grant Agreement N. 604646)提供的财政支持。
     
  • 基于MATLAB的数字图像相关与跟踪：计算位移及应变分析
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    本研究利用MATLAB开发数字图像相关(DIC)和跟踪技术，用于精确测量材料在加载条件下的表面位移，并进行细致的应变分析。 编译 .m 文件以计算独立于样品物理尺寸的图像应变。这些函数可以在水平和垂直方向上进行计算。它们是由 Rob Thompson、Daniel Gianola 和我在约翰霍普金斯大学开发的，我们都是 Kevin Hemker 小组的一员。现在 Dan 在宾夕法尼亚大学工作，而我则在卡尔斯鲁厄理工学院，并将继续处理代码。Sven Bundschuh 最近加入了作者团队并提供了一个新的 grid_generator.m 文件和一些基本的变化。 如果您遇到任何特殊问题，请检查 .m 文件的标题并向负责人发送电子邮件：chris.eberl@kit.edu 或 sven.bundschuh@kit.edu 。希望您能享受这些功能。
     
  • 基于MATLAB的DIC图像处理与材料应力应变计算
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    本研究利用MATLAB开发了一套数字图像相关（DIC）技术处理系统，用于精确分析材料在受力过程中的变形和位移，并据此计算出应力-应变关系曲线。 数字图像相关法（Digital Image Correlation, DIC），也称为数字散斑相关法，通过比较试件变形前后的两幅数字图像来获取感兴趣区域的变形情况。其原理是将变形前图像中的兴趣区域划分为若干个子网格，并假设每个子网格内的运动为刚性运动。然后，在变形单元后拍摄到的图像中搜索与这些子单元具有最大互相关系数的位置，以此确定该子单元在变形后的具体位置及其位移变化。通过计算所有这样的子单元，可以得到整个区域的完整变形信息。 DIC方法对实验环境的要求相对宽松，并且具备全场测量、抗干扰能力强和高精度等特点。
     
  • 应力应变绘图仪：利用MATLAB绘制应力应变曲线及分析其他机械特性。
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    本项目介绍如何使用MATLAB软件绘制应力应变曲线，并进行材料力学性能的深入分析，涵盖弹性模量、屈服强度等关键参数。 在机械工程领域，应力应变绘图仪是一种重要的工具，用于分析材料的力学性能。它可以帮助研究人员和工程师了解材料在受力时的行为，比如它的弹性、塑性、强度和韧性等特性。MATLAB作为一个强大的数值计算和数据分析环境，被广泛应用于这种复杂的计算和图形绘制任务。下面我们将深入探讨如何利用MATLAB来绘制应力应变曲线，并从中提取关键的机械特性。 应力是单位面积上的力，而应变是物体在受力后的长度变化与原始长度的比值。应力应变曲线通常通过实验方法获得，例如拉伸测试，然后这些数据可以输入到MATLAB中进行处理和可视化。以下是使用MATLAB进行应力应变分析的基本步骤： 1. 数据准备：你需要收集实验数据，包括随时间或加载变化的应力和应变值。这些数据通常存储在CSV或其他格式的文件中。 2. 数据导入：导入数据后，将其分配给变量，例如`stress`和`strain`，以便后续处理。确保检查数据的单位和精度是否正确。 3. 绘制曲线：使用MATLAB的`plot`函数绘制应力应变曲线。通过设定适当的轴标签、标题和线型，使得图形清晰易读。例如，`plot(strain, stress)`将绘制出基本的曲线。 4. 特性识别：从曲线中识别关键的机械特性： - 弹性模量（E）：在应力-应变曲线的初始线性部分，斜率即为弹性模量。可以使用MATLAB的`polyfit`函数拟合直线并求解斜率。 - 比例极限（σ的比例）：曲线开始偏离线性行为的点，可以手动识别或者通过寻找曲线斜率变化显著的位置。 - 屈服强度（σy）：材料开始永久形变的应力点，通常定义为曲线出现明显平台或0.2%塑性应变的应力值。 - 极限强度（σb）：材料断裂前的最大应力。 - 韧性（吸收能量/塑性变形）：断裂过程中材料吸收的能量，可以通过计算曲线下的面积得到。 5. 结果分析：利用MATLAB的数学和统计功能，如`find`、`max`、`min`等，可以准确地确定这些机械特性。对于复杂的曲线，可能需要更高级的算法或插值方法。 6. 图形优化：使用MATLAB的`xlabel`、`ylabel`、`title`函数添加轴标签和标题，提升图表的专业性。还可以通过`grid on`添加网格线，以及用到如图例等其他图形元素来增强可读性和专业度。 在提供的文件中（例如一个名为Mechanical%20Properties的压缩包），可能包含了完成上述步骤所需的实验数据、MATLAB代码示例或者其他相关资源。解压并探索这些文件，可以加深对MATLAB绘制应力应变曲线及其分析的理解，进一步挖掘材料的机械特性。
     
  • 钢的应力-应变曲线：基于给定应变及材料属性计算钢的应力-MATLAB实现
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    本项目采用MATLAB编程，通过输入特定材料属性和指定应变值，模拟并计算钢材在受力情况下的应力变化，生成应力-应变曲线。 使用参考文献 [1] 中的模型来计算给定应变和材料特性的钢的应力值。函数 Stress = STEEL（应变，属性） 输入参数如下： 应变：应变量 属性：定义钢材属性的矢量 (1) 产量平台存在与否 (2) 比例极限处的应力与0.2% 应力的比例 (3) 0.2% 的应力值 (4) 极限压力 (5) 极限应变 (6) 弹性模量 输出参数： Stress：计算得到的应力值 示例文件已提供。 参考文献 [1] Karpenko、N. I.、T. A. Mukhamediev 和 A. N. Petrov，“混凝土和钢筋的初始及变形下的应变图”，《混凝土与钢筋结构中的受力状态》，M .：NIIZhB（1986）：69。
     
  • 基于风力发电的电力潮流计算及MATLAB应用
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    本著作探讨了风力发电系统中的电力潮流理论及其计算方法，并详细介绍了如何使用MATLAB进行相关分析和模拟。 利用牛顿拉夫逊方法进行含有风机并网的潮流计算。
     
  • 二维线性桁架的有限元分析程序：用于计算位移、支撑反作用力及应力-MATLAB开发
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    本项目提供了一个MATLAB工具箱，专门针对二维线性桁架进行有限元分析。该工具可以高效地计算结构的位移、支撑反作用力以及各节点和构件的应力状态，为工程师和研究人员在设计与评估复杂桁架结构时提供了强大的技术支持。 该公式适用于具有两个节点且每个节点具有一阶线性形状函数的单元。每一个全局节点有两个自由度——一个沿x方向，另一个沿y方向。通过消除边界条件u(i)=0（即第i行和第i列）来求解线性方程组(SLE)。 在“预处理器”部分中定义了一个示例2节点桁架系统的信息输入要求：用户需要提供每个节点的ID、自由度(dof)索引、坐标信息；每根单元杆件的ID及其两端节点的ID，以及横截面面积和杨氏模量值。此外还需指定边界条件（即支撑情况）及施加在桁架上的力。 所有输入数据均需遵循此处给出的一般性格式要求，在“预处理器”部分内完成定义工作；而无需对算法框架下的通用处理步骤进行任何修改，除非用户有特别需求或偏好。(注：原文中未提及具体的示例图像链接等信息。) 此方法通常能够适用于各种简单的二维桁架结构配置情况。
     
  • 基于Hough变换的图像分析应用程序
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    本应用采用Hough变换技术对图像进行精准分析和识别，适用于边缘检测、直线及圆检测等场景，为用户提供强大的图形处理工具。 编写一个Hough变换程序来检测图片中的最长直线： 1. 计算该直线的角度。 2. 重新绘制这条直线，在黑色背景上显示白色线条（忽略直线长度及断点）。 此外，程序应包含图形用户界面（GUI），能够展示所找到的直线角度。