江西三維全場非接觸式應變測量

來源: 發(fā)布時間:2025-04-27

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(chǎn)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。對于微小的應變變化,光學非接觸應變測量技術也能夠進行準確測量。江西三維全場非接觸式應變測量

江西三維全場非接觸式應變測量,光學非接觸應變測量

   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,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。湖南VIC-3D數(shù)字圖像相關技術應變系統(tǒng)光學非接觸應變測量技術可用于監(jiān)測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。

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光學非接觸應變測量技術是近年來快速發(fā)展的材料力學性能測試方法,其原理是通過光學手段獲取材料表面變形信息,進而計算應變場分布。與傳統(tǒng)接觸式測量相比,該技術具有全場測量、不干擾被測對象等優(yōu)勢。研索儀器科技(上海)有限公司在該領域的技術積累已形成完整解決方案。當前主流的光學非接觸應變測量技術主要包括:數(shù)字圖像相關法(DIC)電子散斑干涉術(ESPI)數(shù)字全息干涉術光柵投影輪廓術,數(shù)字圖像相關技術詳解系統(tǒng)組成架構(1)圖像采集系統(tǒng):高分辨率工業(yè)相機(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(高速應用)(3)軟件分析平臺:三維位移場重構算法應變計算引擎數(shù)據(jù)可視化模塊第三方數(shù)據(jù)接口關鍵技術參數(shù)位移測量分辨率:0.01像素應變測量范圍:0.005%-200%,采集幀率:100,000fps(高速型)視場范圍:1mm2-1m2(可調)。

   動態(tài)基準實時測量軟件用來獲取各測站點實時坐標數(shù)據(jù),其實質是控制網(wǎng)的全自動測量。當全站儀測站點位于變形區(qū)域,為及時得到測站點的位置信息,將測站點納入控制網(wǎng),控制網(wǎng)的已知點位于變形區(qū)域外,即為監(jiān)測控制網(wǎng)中的基準點。變形點監(jiān)測軟件包括各分控機上的監(jiān)測軟件和主控機上的數(shù)據(jù)庫管理軟件兩部分。分控機上的監(jiān)測軟件用來控制測量機器人按.要求的觀測時間、測量限差、觀測的點組進行測量,并將測量的結果寫入主控機上的管理數(shù)據(jù)庫中。三維應變測量技術可用于測量飛機、火箭等航空航天器的機翼、機身等關鍵部件在飛行過程中的應變狀態(tài)。

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隨著光電子技術、傳感器技術和圖像處理技術的進步,光學非接觸應變測量技術將在以下幾個方面取得更大的突破:更高精度和靈敏度:滿足更微小、更復雜變形測量的需求。更廣的應用范圍:應用于更多領域,如柔性電子、復合材料、微納器件等。更智能化的測量系統(tǒng):實現(xiàn)自動識別、自動分析、自動預警等功能,提高測量效率和準確性。綜上所述,光學非接觸應變測量技術作為一種先進的測量手段,在工程和科學研究中發(fā)揮著越來越重要的作用。隨著技術的不斷進步和應用領域的擴展,它將在未來發(fā)揮更加廣和深入的作用。光學非接觸應變測量具有高精度、高靈敏度且無損被測物體的優(yōu)點,可實時監(jiān)測物體的應變狀態(tài)。西安全場數(shù)字圖像相關技術應變系統(tǒng)

光學非接觸應變測量利用全息干涉術和激光散斑術,通過光的干涉和散斑圖案分析物體表面應變。江西三維全場非接觸式應變測量

可通過大變形拉伸實驗,研究橡膠材料在拉伸應力作用下的變形情況,結合試驗的方法對橡膠材料與金屬材料的抗拉力學性能,結合有限元分析和實驗結果,對特殊材質橡膠拉伸發(fā)生的應力、形變和位移進行測量,為提高橡膠材料綜合力學性能提供數(shù)據(jù)依據(jù)。傳統(tǒng)的位移和應變測量方法往往采用引伸計與應變片等接觸式方法進行,精度較高,但應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。如若針對于橡膠類材料的拉伸實驗,由于材料本身的特殊性,不易黏貼應變片,再加之橡膠拉伸變形大,普通的引伸計和應變片量程不足,無法滿足測量要求。江西三維全場非接觸式應變測量