随着低维材料的广泛应用,有关低维材料力学性能的研究成为当前热点之一。在低维材料实时应变测量中,大标距试件表面上的跟踪目标移出图像跟踪范围,会导致跟踪目标的丢失,影响材料的实时应变测量。利用基于数字图像跟踪技术的光学引伸计将大标距转换成小标距,不仅可以在应变测量时保持跟踪目标在视场范围内移动,实现实时跟踪,而且可以动态了解低维材料应变变化规律。利用微力学万能试验机和光学引伸计同时进行低维材料的应变测量,实验结果表明,二者规律基本吻合且后者利用双线性插值可以将目标定位在0.01 pixel上,说明光学引伸计完全可以应用于低维材料的实时应变测量中,并为探讨低维材料动态力学性能提供了一种新的实验方法。

为了实时得到低维材料的应变,提出了一种基于数字图像跟踪的低维材料实时应变测量方法。首先,将试件上制作的标志点或试件表面适当的特征点作为跟踪目标,采用改进的适于跟踪测量的图像相关公式,以及根据低维材料变形特点选取相应的匹配模板和搜索区域,实现了实时测量应变所需的两点跟踪;利用双线性插值算法将目标定位在0.01 pixel上的位置,提高了该方法的测量精度。然后分级施加荷载,不仅实时跟踪到目标,而且得到低维材料在相应载荷下的实时应变值,为研究低维材料动态力学特性提供了一种实验方法。通过实验,验证了数字图像跟踪技术完全可以应用于低维材料的实时应变测量,并且适用于不同距离标志点之间的测量,相对误差在5%以内。

提出了一种新颖的人工亚微米/纳米散斑制作技术.采用超声波分散亚微米/纳米颗粒，然后利用范德华力、静电力和毛细力将其吸附在试件表面.在特定分辨率的扫描电镜下，物体表面的亚微米/纳米颗粒可以看作是亚微米/纳米散斑.此外，发展了一种测量面内亚微米/纳米级变形的电子显微镜散斑照相技术.详细介绍了人工制作亚微米/纳米散斑和电子显微镜散斑照相技术,实验验证了技术的可行性

实验力学在培养学生创新和提高动手能力上起着关键的作用.在实验力学的教学中,实验仪器又是很关键的部分.本文介绍了光测力学的历程,传统光测力学实验教学仪器和新型多功能光测力学仪器系统的特点和用途,阐述了新型多功能光测力学仪器系统在实验教学中的创新作用.