虽然GNG结构能让NG材料扬长避短，但对GNG结构协调NG中应变局域化机制，人们仍莫衷一是。由于NG粒径过小，传统光镜无法观测，并且协调发生很快，扫描电镜下往往拍摄不到完整过程，人们只能根据已有现象建立一些模型。Fang等[2]对其的解释为：这是一种室温下机械驱动的晶界迁移，这种迁移是NG应变协调的基础。Yuan等[9]认为HL结构中CG使塑性形变时NG在三叉晶界处重定向取向均匀化，籍此抑制空洞乃至裂纹的产生，达到增强NG塑性的目的。虽然人们做了诸多验证，但仍然没有直观、形象地分析整个GNG应变协调过程的实验。

数字图像相关技术（DigitalImageCorrelation，下称DIC）是一种新兴的非接触式[10]的测量技术，由于其准确、直观性而被广泛应用于材料的二维、三维变形测量之中[11]。通过采集样品变形前后的图像选区的追踪，DIC技术实现对样品全场变形的测算。将DIC技术应用于GNG协调NG局域应变过程当中，我们可以直观地获得GNG全场应变的信息，并据此探究GNG在变形过程中存在的一些新现象。

本毕业设计内容主要包括：

1）开发2D-DIC分析软件begonia-dic2d：1.详述软件开发步骤、技术难点、攻克方式；2.验证软件测算准确性；3.讨论实际应用时参数优化的方向。

2）GNG-Cu拉伸实验部分：1.制备GNG拉伸件；2.常温拉伸测试后后利用begonia-dic2d测算导出变形图像数据；3.结合计算结果分析GNG应变分布的演化规律。

本毕业设计创新点：

1）建立全场应变分析软件。该软件不仅能获得材料表面全场的应变分布信息，还能对拉伸件表面局部区域的变形进行细致、定量的观察，进而研究其变形机制；2）利用全场应变分析软件分析GNG材料应变协调机制。以往对GNG应变的研究停留在较为抽象的阶段，缺乏对变形过程的持续分析，但begonia-dic2d能对GNG梯度表面的变形进行持续跟踪、直观显示和高精度测算，大大降低了对其变形过程的观察和分析难度；3）探索GNG材料内在的应变分布、演化、协调机制，得出GNG表层NG影响内部CG通过背应力相互影响、协调的结论。

2二维数字图像相关(2D-DIC)系统建立

利用2D-DIC技术进行全场应变分析依次要经历网格（下称Grid）构建、感兴趣区域（RegionofInterest，下称ROI）选择、单格点位移计算、ROI格点遍历、应变场计算、插值显示、应变场参数优化及精度验证等步骤。本毕业设计所采用软件均为尤泽升老师与本人自主开发、优化。

2.1 Grid构建

Grid是人为在原图（下称ReferenceImage）中所构建的网格，它记录了格点坐标对应ReferenceImage中坐标的灰度值，用于下一步计算该格点位移。在插值步骤中，插值算法将自动根据所得数据和ROI的范围将所有ROI中像素点的位移计算出来，Grid间隔（下称GridStepSize）越小，计算结果越“精确”。然而，间隔的减小加剧了计算机的负担（而插值比逐点计算快得多）。另外，在小均匀拉伸应变情况下，样品格点位移基本呈线性，格点多寡对计算精度影响很小，这时为了提高计算速度，我们倾向于选取较大的GridStepSize。Grid模块中较为重要的一个属性为蒙板（下称Mask）。一方面，Mask在每一步计算中根据本身的状态“告诉”计算核心Grid中哪些格点需要计算但未计算、哪些不需要或者不能计算，从这个角度看，Mask的构建类似于半导体刻蚀工艺中的光刻胶，阻挡了程序对不需要格点的“刻蚀”。另一方面，Mask的存在为后来插值显示中ROI追踪输入图片（下称InputImage）变形提供了“锚点”，使我们能在InputImage上同步观测所选区域的位移、应变等，图2.1为Grid示意图。