光學是物理學的重要分支學科,也是與光學工程技術相關的學科。狹義來說,光學是關于光和視見的科學,而現(xiàn)在常說的光學是廣義的,是研究從微波、紅外線、可見光、紫外線直到x射線和γ射線的寬廣波段范圍內的電磁輻射的產生、傳播、接收和顯示,以及與物質相互作用的科學,著重研究的范圍是從紅外到紫外波段。它是物理學的一個重要組成部分,現(xiàn)多個領域使用到光學應變測量數(shù)據(jù),例如進行破壞性實驗時,需要使用到非接觸式應變測量光學儀器進行高速的拍攝測量,但現(xiàn)有儀器上的檢測頭不便于穩(wěn)定調節(jié)角度,不便于多角度的進行高速拍攝,影響到測量效果,且補光儀器不便調節(jié)前后位置。數(shù)字圖像相關技術(Digital Image Correlation,DIC)是一種非接觸式現(xiàn)代光學測量實驗技術。福建三維全場非接觸應變測量
機械式應變測量方法:機械式應變測量已經(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距內的距離變化而得到構件測試標距內的平均應變。工程測量中使用的機械式應變測量儀器主要包括手持應變儀和千分表引伸計。機械式應變測量方法主要突出的特點是讀數(shù)直觀、環(huán)境適應能力強、可重復性使用等。但需要人工讀數(shù)、費時費力、精度差,對于應變測點數(shù)量眾多的橋梁靜載試驗顯然不合適。因此,除了少數(shù)室內模型試驗的特殊需要,工程結構中很少使用。 北京哪里有賣全場三維非接觸變形測量光學技術的進步將提升該測量的精度和應用范圍,實現(xiàn)多維度、高精度的應變測量。
對鋼材性能的應變測量主要是檢查裂紋、孔、夾渣等,對焊縫主要是檢查夾渣、氣泡、咬邊、燒穿、漏焊、未焊透及焊腳尺寸不夠等,對鉚釘或螺栓主要是檢查漏焊、漏檢、錯位、燒穿、漏焊、未焊透及焊腳尺寸等。檢驗方法主要有外觀檢驗、X射線、超聲波、磁粉、滲透性等。超聲波在金屬材料測量中對頻率要求高,功率不需要過大,因此測量靈敏度高,測試精度高。超聲測量一般采用縱波測量和橫波測量(主要用來測量焊縫)。用超聲來檢查鋼結構時,要求測量點的平整度、光滑。
光學測量領域中,光學應變測量和光學干涉測量是兩種重要的技術手段。雖然它們都屬于光學測量,但在測量原理和應用背景上存在明顯差異。首先,讓我們深入探討光學應變測量的工作原理。這種測量技術的中心是通過捕捉物體表面的形變來推斷其內部的應力分布狀態(tài)。該過程主要依賴于光柵投影和圖像處理技術。具體實施步驟包括將光柵投射到目標物體表面,隨后使用高精度相機或其他光學傳感器捕捉光柵形變圖像。通過對這些圖像進行一系列復雜而精密的處理和分析,我們能夠得到物體表面的應變分布信息。 利用光學原理進行非接觸應變測量,有效評估鋼材中孔洞的大小和分布,保障質量。
技術特點與優(yōu)勢非接觸性:避免了傳統(tǒng)接觸式測量可能引入的誤差和損傷,保持被測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量應變,提供準確的數(shù)據(jù)支持工程分析和決策。全場測量:能夠同時測量物體表面的全場應變分布,有助于了解物體的變形情況。高效率:快速獲取數(shù)據(jù)并進行實時監(jiān)測,提高了生產效率和質量控制的能力。光學非接觸應變測量技術廣泛應用于航空航天、土木工程、機械制造、生物醫(yī)學等領域。例如,在航空航天領域,它用于飛行器的結構健康監(jiān)測;在土木工程領域,它用于監(jiān)測大型建筑物和橋梁的結構健康;在機械制造領域,它用于評估機械部件的應力和應變狀態(tài);在生物醫(yī)學領域,它用于研究生物組織的力學性能和變形行為。光學非接觸應變測量利用光學原理和方法,在不與被測物體直接接觸的情況下,測量物體的應變情況。湖北掃描電鏡數(shù)字圖像相關技術測量
DIC方法具有全場測量、高靈敏度、高精度等優(yōu)點,特別適用于復雜結構和生物力學測試等領域。福建三維全場非接觸應變測量
數(shù)字圖像相關法(DIC):原理:通過比較物體變形前后兩幅或多幅數(shù)字圖像中特征點的位移變化,來計算物體的應變場。優(yōu)點:全場測量、精度高、易于實現(xiàn)。應用:廣泛應用于材料測試、結構監(jiān)測等領域。電子散斑干涉術(ESPI):原理:通過將激光照射到物體表面,并利用CCD相機記錄物體表面散射的光波干涉條紋,來測量物體表面的微小變形。特點:高靈敏度、高分辨率。激光干涉儀法:原理:利用激光干涉原理測量物體表面的位移變化,進而推導出應變。應用:適用于高精度測量和動態(tài)應變測量。福建三維全場非接觸應變測量