基于亚像素边缘检测方法的橡胶裂纹扩展实验研究

橡胶疲劳裂纹扩展实验中,通常采用光学方法测量裂纹扩展长度,但其精度受限于相机分辨率。本研究采用canny算子对拍摄的裂纹图片进行边缘检测,并对裂尖边缘进行线性插值得到亚像素级精度的裂纹尖端坐标,可在相机分辨率固定的情况下有效提高测量裂纹扩展长度的精度。在此基础上,首先开展了室温下合成橡胶的裂纹扩展疲劳实验,即采用恒幅加载方式对预制裂纹的矩形试件进行平面拉伸。然后使用亚像素边缘检测方法获得了更为精确的裂纹扩展速率,结合准静态拉伸实验得到的撕裂能数据,拟合得到了合成橡胶的疲劳裂纹扩展特性参数。最后将亚像素边缘检测方法与传统光学测试方法进行了对比,发现该方法所得数据稳定性更好,裂纹扩展速率的测算更为精确,在记录间隔循环次数较短的情况下具有明显的优势。