湖北光學(xué)非接觸應(yīng)變與運(yùn)動(dòng)測量系統(tǒng)

    芯片研發(fā)制造過程鏈條漫長，很多重要工藝環(huán)節(jié)需要進(jìn)行精密檢測以確保良率，降低生產(chǎn)成本。提高制造控制工藝，并通過不斷研發(fā)迭代和測試，才能制造性能更優(yōu)異的芯片，走向市場并逐漸應(yīng)用到生活和工作的方方面面。由于芯片尺寸小，在溫度循環(huán)下的應(yīng)力，傳統(tǒng)測試方法難以獲取；高精度三維顯微應(yīng)變測量技術(shù)的發(fā)展，打破了原先在微觀尺寸測量領(lǐng)域的限制，特別是在半導(dǎo)體材料、芯片結(jié)構(gòu)變化細(xì)微的測量條件下，三維應(yīng)變測量技術(shù)分析尤為重要。 光纖布拉格光柵傳感器是光學(xué)非接觸應(yīng)變測量的中心，通過測量光纖中的光頻移確定應(yīng)變大小。湖北光學(xué)非接觸應(yīng)變與運(yùn)動(dòng)測量系統(tǒng)

可以采用相似材料結(jié)構(gòu)模型實(shí)驗(yàn)的手段，以鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，通過數(shù)字散斑的光學(xué)非接觸應(yīng)變測量方式，獲取強(qiáng)烈地震作用下模型表面的三維全場位移及應(yīng)變數(shù)據(jù)。應(yīng)變計(jì)作為應(yīng)變測量的工具，存在著貼片過程繁瑣，測量精度嚴(yán)重依賴其貼片質(zhì)量，對(duì)環(huán)境溫度敏感等問題。此外，應(yīng)變計(jì)無法進(jìn)行全場測量，難以捕捉到關(guān)鍵位置的變形出現(xiàn)的初始位置，當(dāng)框架結(jié)構(gòu)發(fā)生較大范圍變形或斷裂，應(yīng)變計(jì)在試件出現(xiàn)斷裂時(shí)容易損壞，影響測試數(shù)據(jù)的質(zhì)量。廣東光學(xué)數(shù)字圖像相關(guān)應(yīng)變測量系統(tǒng)光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)基于光學(xué)原理，通過分析物體表面在受力變形前后光學(xué)特性的變化來獲取應(yīng)變信息。

    光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)是一種通過光學(xué)原理來測量物體表面應(yīng)變的方法。它可以實(shí)時(shí)、精確測量材料的應(yīng)變分布，無需直接接觸被測物體，避免了傳統(tǒng)接觸式應(yīng)變測量中可能引入的干擾和破壞。該技術(shù)的原理主要基于光學(xué)干涉原理和光柵衍射原理。通過使用激光光源照射在被測物體表面，光線會(huì)發(fā)生干涉或衍射現(xiàn)象。當(dāng)被測物體受到應(yīng)變時(shí)，其表面形狀和光程會(huì)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致干涉或衍射圖樣的變化。通過分析這些變化，可以推導(dǎo)出被測物體表面的應(yīng)變分布情況。光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)在工程領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。它可以用于材料力學(xué)性能的研究、結(jié)構(gòu)變形的監(jiān)測、應(yīng)力分布的分析等。例如，在航空航天領(lǐng)域，可以利用該技術(shù)來評(píng)估飛機(jī)機(jī)翼的應(yīng)變分布情況，以確保其結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性。在材料科學(xué)研究中，該技術(shù)可以用于研究材料的力學(xué)性能和變形行為，為材料設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供重要的參考?？傊?，光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)通過光學(xué)原理實(shí)現(xiàn)對(duì)物體表面應(yīng)變的測量，具有非接觸、實(shí)時(shí)、精確等特點(diǎn)。

   機(jī)械式應(yīng)變測量方法：機(jī)械式應(yīng)變測量已經(jīng)有很長的歷史，其主要利用百分表或千分表測量變形前后測試標(biāo)距內(nèi)的距離變化而得到構(gòu)件測試標(biāo)距內(nèi)的平均應(yīng)變。工程測量中使用的機(jī)械式應(yīng)變測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)變測量方法主要優(yōu)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。三維應(yīng)變測量技術(shù)的基本原理是根據(jù)物體受力或變形時(shí)，其表面上的點(diǎn)的位移和形變信息發(fā)生變化的規(guī)律。

隨著礦井開采逐漸向深部發(fā)展，原巖應(yīng)力與構(gòu)造應(yīng)力不斷升高，對(duì)于圍巖力學(xué)性質(zhì)和地應(yīng)力分布異常、巖巷的支護(hù)設(shè)計(jì)研究至關(guān)重要。研究團(tuán)隊(duì)借助研索儀器VIC-3D三維非接觸全場應(yīng)變測量系統(tǒng)，采用相似材料模擬方法，模擬原始應(yīng)力狀態(tài)下不同開挖過程和支護(hù)作用影響的深部圍巖變形破壞特征，對(duì)模型表面應(yīng)變、位移進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，研究深部巖巷圍巖變形破壞過程，分析不同支護(hù)設(shè)計(jì)和開挖速度影響的圍巖變形破壞規(guī)律，為探索深部巖巷巖爆的發(fā)生和破壞規(guī)律提供指導(dǎo)依據(jù)。典型的DIC測量系統(tǒng)一般由CCD攝像機(jī)、照明光源、圖像采集卡及計(jì)算機(jī)組成。浙江三維全場非接觸式測量

在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)可用于測量人體皮膚的應(yīng)變變化，用于醫(yī)學(xué)研究、病理診斷等領(lǐng)域。湖北光學(xué)非接觸應(yīng)變與運(yùn)動(dòng)測量系統(tǒng)

   在橋梁靜動(dòng)載試驗(yàn)時(shí)，如何減小應(yīng)變測試中的各種干擾因素，提高檢測效率和測量數(shù)據(jù)的可信度，是長期以來工程師們一直在苦苦探索的問題。經(jīng)過多年的技術(shù)攻關(guān)，終于研發(fā)成功了一種可裝配式多用途應(yīng)變測量傳感器，成功地應(yīng)用在了多座橋梁的靜動(dòng)載試驗(yàn)中，有效解決了橋梁靜動(dòng)載試驗(yàn)中應(yīng)變測量時(shí)遇到的一系列問題，特別是惡劣環(huán)境下的應(yīng)變測試問題。應(yīng)變片由兩個(gè)相同的敏感柵重疊配置，可以抵消所產(chǎn)生的電磁感應(yīng)噪聲。導(dǎo)線采用絞合線，同樣可以抵消感應(yīng)噪聲，因此該應(yīng)變片不易受交變磁場的影響。湖北光學(xué)非接觸應(yīng)變與運(yùn)動(dòng)測量系統(tǒng)