江西三維全場(chǎng)非接觸式應(yīng)變測(cè)量

來源: 發(fā)布時(shí)間:2025-04-27

技術(shù)特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)非接觸性:避免了傳統(tǒng)接觸式測(cè)量可能引入的誤差和損傷,保持被測(cè)試物體的完整性和原始狀態(tài)。高精度:能夠在微小尺度下精確測(cè)量應(yīng)變,提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持工程分析和決策。全場(chǎng)測(cè)量:能夠同時(shí)測(cè)量物體表面的全場(chǎng)應(yīng)變分布,有助于了解物體的變形情況。高效率:快速獲取數(shù)據(jù)并進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),提高了生產(chǎn)效率和質(zhì)量控制的能力。光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量技術(shù)廣泛應(yīng)用于航空航天、土木工程、機(jī)械制造、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。例如,在航空航天領(lǐng)域,它用于飛行器的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè);在土木工程領(lǐng)域,它用于監(jiān)測(cè)大型建筑物和橋梁的結(jié)構(gòu)健康;在機(jī)械制造領(lǐng)域,它用于評(píng)估機(jī)械部件的應(yīng)力和應(yīng)變狀態(tài);在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,它用于研究生物組織的力學(xué)性能和變形行為。對(duì)于微小的應(yīng)變變化,光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量技術(shù)也能夠進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。江西三維全場(chǎng)非接觸式應(yīng)變測(cè)量

江西三維全場(chǎng)非接觸式應(yīng)變測(cè)量,光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量

   機(jī)械式應(yīng)變測(cè)量方法:機(jī)械式應(yīng)變測(cè)量已經(jīng)有很長的歷史,主要利用百分表或千分表測(cè)量變形前后測(cè)試標(biāo)距內(nèi)的距離變化而得到構(gòu)件測(cè)試標(biāo)距內(nèi)的平均應(yīng)變。工程測(cè)量中使用的機(jī)械式應(yīng)變測(cè)量儀器主要包括手持應(yīng)變儀和千分表引伸計(jì)。機(jī)械式應(yīng)變測(cè)量方法主要的特點(diǎn)是讀數(shù)直觀、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、可重復(fù)性使用等。但需要人工讀數(shù)、費(fèi)時(shí)費(fèi)力、精度差,對(duì)于應(yīng)變測(cè)點(diǎn)數(shù)量眾多的橋梁靜載試驗(yàn)顯然不合適。因此,除了少數(shù)室內(nèi)模型試驗(yàn)的特殊需要,工程結(jié)構(gòu)中很少使用。湖南VIC-3D數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)應(yīng)變系統(tǒng)光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量技術(shù)可用于監(jiān)測(cè)皮膚在受到外力作用下的變形情況,為皮膚疾病的診斷等提供輔助手段。

江西三維全場(chǎng)非接觸式應(yīng)變測(cè)量,光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量

光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量技術(shù)是近年來快速發(fā)展的材料力學(xué)性能測(cè)試方法,其原理是通過光學(xué)手段獲取材料表面變形信息,進(jìn)而計(jì)算應(yīng)變場(chǎng)分布。與傳統(tǒng)接觸式測(cè)量相比,該技術(shù)具有全場(chǎng)測(cè)量、不干擾被測(cè)對(duì)象等優(yōu)勢(shì)。研索儀器科技(上海)有限公司在該領(lǐng)域的技術(shù)積累已形成完整解決方案。當(dāng)前主流的光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量技術(shù)主要包括:數(shù)字圖像相關(guān)法(DIC)電子散斑干涉術(shù)(ESPI)數(shù)字全息干涉術(shù)光柵投影輪廓術(shù),數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)詳解系統(tǒng)組成架構(gòu)(1)圖像采集系統(tǒng):高分辨率工業(yè)相機(jī)(500萬像素以上)長工作距顯微鏡頭(可選)同步觸發(fā)控制單元多相機(jī)立體視覺配置(2)照明系統(tǒng):同軸冷光源照明高均勻度面光源脈沖式激光光源(高速應(yīng)用)(3)軟件分析平臺(tái):三維位移場(chǎng)重構(gòu)算法應(yīng)變計(jì)算引擎數(shù)據(jù)可視化模塊第三方數(shù)據(jù)接口關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)位移測(cè)量分辨率:0.01像素應(yīng)變測(cè)量范圍:0.005%-200%,采集幀率:100,000fps(高速型)視場(chǎng)范圍:1mm2-1m2(可調(diào))。

   動(dòng)態(tài)基準(zhǔn)實(shí)時(shí)測(cè)量軟件用來獲取各測(cè)站點(diǎn)實(shí)時(shí)坐標(biāo)數(shù)據(jù),其實(shí)質(zhì)是控制網(wǎng)的全自動(dòng)測(cè)量。當(dāng)全站儀測(cè)站點(diǎn)位于變形區(qū)域,為及時(shí)得到測(cè)站點(diǎn)的位置信息,將測(cè)站點(diǎn)納入控制網(wǎng),控制網(wǎng)的已知點(diǎn)位于變形區(qū)域外,即為監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)中的基準(zhǔn)點(diǎn)。變形點(diǎn)監(jiān)測(cè)軟件包括各分控機(jī)上的監(jiān)測(cè)軟件和主控機(jī)上的數(shù)據(jù)庫管理軟件兩部分。分控機(jī)上的監(jiān)測(cè)軟件用來控制測(cè)量機(jī)器人按.要求的觀測(cè)時(shí)間、測(cè)量限差、觀測(cè)的點(diǎn)組進(jìn)行測(cè)量,并將測(cè)量的結(jié)果寫入主控機(jī)上的管理數(shù)據(jù)庫中。三維應(yīng)變測(cè)量技術(shù)可用于測(cè)量飛機(jī)、火箭等航空航天器的機(jī)翼、機(jī)身等關(guān)鍵部件在飛行過程中的應(yīng)變狀態(tài)。

江西三維全場(chǎng)非接觸式應(yīng)變測(cè)量,光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量

隨著光電子技術(shù)、傳感器技術(shù)和圖像處理技術(shù)的進(jìn)步,光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量技術(shù)將在以下幾個(gè)方面取得更大的突破:更高精度和靈敏度:滿足更微小、更復(fù)雜變形測(cè)量的需求。更廣的應(yīng)用范圍:應(yīng)用于更多領(lǐng)域,如柔性電子、復(fù)合材料、微納器件等。更智能化的測(cè)量系統(tǒng):實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)分析、自動(dòng)預(yù)警等功能,提高測(cè)量效率和準(zhǔn)確性。綜上所述,光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量技術(shù)作為一種先進(jìn)的測(cè)量手段,在工程和科學(xué)研究中發(fā)揮著越來越重要的作用。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展,它將在未來發(fā)揮更加廣和深入的作用。光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量具有高精度、高靈敏度且無損被測(cè)物體的優(yōu)點(diǎn),可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)物體的應(yīng)變狀態(tài)。西安全場(chǎng)數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)應(yīng)變系統(tǒng)

光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量利用全息干涉術(shù)和激光散斑術(shù),通過光的干涉和散斑圖案分析物體表面應(yīng)變。江西三維全場(chǎng)非接觸式應(yīng)變測(cè)量

可通過大變形拉伸實(shí)驗(yàn),研究橡膠材料在拉伸應(yīng)力作用下的變形情況,結(jié)合試驗(yàn)的方法對(duì)橡膠材料與金屬材料的抗拉力學(xué)性能,結(jié)合有限元分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果,對(duì)特殊材質(zhì)橡膠拉伸發(fā)生的應(yīng)力、形變和位移進(jìn)行測(cè)量,為提高橡膠材料綜合力學(xué)性能提供數(shù)據(jù)依據(jù)。傳統(tǒng)的位移和應(yīng)變測(cè)量方法往往采用引伸計(jì)與應(yīng)變片等接觸式方法進(jìn)行,精度較高,但應(yīng)變片需直接粘貼于式樣表面,并通過接線的方式與采集箱連接,使用繁瑣且量程有限。如若針對(duì)于橡膠類材料的拉伸實(shí)驗(yàn),由于材料本身的特殊性,不易黏貼應(yīng)變片,再加之橡膠拉伸變形大,普通的引伸計(jì)和應(yīng)變片量程不足,無法滿足測(cè)量要求。江西三維全場(chǎng)非接觸式應(yīng)變測(cè)量