西安光學(xué)數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)測量

    三維應(yīng)變測量技術(shù)對于塑性材料研究是非常重要的工具，它采用可移動式非接觸測量頭，可方便地整合應(yīng)用到靜態(tài)、動態(tài)、高速和高溫等測量環(huán)境中，可詳細(xì)地測量材料存在的復(fù)雜特性，甚至可用于材料的力學(xué)實驗，例如杯突實驗、抗拉實驗、拉彎實驗以及剪切實驗。比傳統(tǒng)的應(yīng)變計測量，可以獲得更詳細(xì)的數(shù)據(jù)信息，可對數(shù)字仿真做更詳細(xì)的對比和評價。結(jié)合光、電、計算機等技術(shù)的優(yōu)點，光學(xué)三維測量技術(shù)達(dá)到了非接觸性、無破壞性、精度和分辨率高以及測量速度快的特點，在彈性塑性材料等特殊測量領(lǐng)域受到很大的關(guān)注。 三維應(yīng)變測量技術(shù)可用于測量飛機、火箭等航空航天器的機翼、機身等關(guān)鍵部件在飛行過程中的應(yīng)變狀態(tài)。西安光學(xué)數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)測量

    機械式應(yīng)變測量方法：機械式應(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。機械式應(yīng)變測量方法主要的特點是讀數(shù)直觀、環(huán)境適應(yīng)能力強、可重復(fù)性使用等。但需要人工讀數(shù)、費時費力、精度差，對于應(yīng)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(nèi)模型試驗的特殊需要，工程結(jié)構(gòu)中很少使用。 海南VIC-Gauge 2D視頻引伸計變形測量數(shù)字圖像相關(guān)法（DIC）：通過捕捉物體表面的圖像，并利用圖像處理算法計算物體表面的位移和應(yīng)變情況。

    在安全日益重要的現(xiàn)在，應(yīng)變也受到了越來越較多的關(guān)注，那么什么是應(yīng)變？應(yīng)變是一個重要的物理量，指在外力和非均勻溫度場等因素作用下物體局部的相對變形。應(yīng)變測量是機械結(jié)構(gòu)和機械強度分析里的重要手段，是保證機械設(shè)備正常運行的重要分析方法，在航空航天、工程機械、通用機械以及道路交通等領(lǐng)域有著十分廣的應(yīng)用。應(yīng)變測量的方法很多，其對應(yīng)的傳感器也各不相同，主要有電阻應(yīng)變片、振弦式應(yīng)變傳感器、手持應(yīng)變儀、千分表引伸計、光纖布拉格光柵傳感器等，其中電阻應(yīng)變片以其靈敏度高、響應(yīng)速度快、造價低、安裝方便、質(zhì)量輕、標(biāo)距小等特點應(yīng)用比較為普遍。

    刻寫在光纖上的光柵傳感器自身抗剪能力很差，在應(yīng)變測量的應(yīng)用中，需要根據(jù)實際需要開發(fā)相應(yīng)的封裝來適應(yīng)不同的基體結(jié)構(gòu)，通常采用直接埋入式、封裝后表貼式、直接表貼等方式。埋入式一般是將光纖光柵用金屬或其他材料封裝成傳感器后，將其預(yù)埋進(jìn)混凝土等結(jié)構(gòu)中進(jìn)行應(yīng)變測量，如橋梁、樓宇、大壩等。但在已有的結(jié)構(gòu)上進(jìn)行監(jiān)測只能進(jìn)行表貼，如現(xiàn)役飛機的載荷譜監(jiān)測等。無論是哪種封裝形式，由于材料的彈性模量以及粘帖工藝的不同，在應(yīng)變傳遞過程必將造成應(yīng)變傳遞損耗，光纖光柵所測得的的應(yīng)變與基體實際應(yīng)變不一致。 在工業(yè)制造中，光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)可用于汽車、航空、造船等領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)安全測試和質(zhì)量檢測。

    振弦式應(yīng)變測量傳感器的研究起源于20世紀(jì)30年代，其工作原理如下：鋼弦在一定的張力作用下具有固定的自振頻率，當(dāng)張力發(fā)生變化時其自振頻率也會隨之發(fā)生改變。當(dāng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生應(yīng)變時，安裝在其上的振弦式傳感器內(nèi)的鋼弦張力發(fā)生變化，導(dǎo)致其自振頻率發(fā)生變化。通過測試鋼弦振動頻率的變化值，能夠計算得出測點的應(yīng)力變化值。振弦式應(yīng)變測量傳感器的優(yōu)點是具有較強的抗干擾能力，在進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸送時信號失真非常小，測量值不受導(dǎo)線電阻變化以及溫度變化的影響，傳感器結(jié)構(gòu)相對簡單、制作與安裝過程比較方便。 在汽車制造中，剛學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)可用于檢測輪胎、發(fā)動機、車身和底盤等關(guān)鍵部位的應(yīng)變變化。安徽VIC-Gauge 3D視頻引伸計應(yīng)變測量

光學(xué)應(yīng)變測量技術(shù)全場測量，提供全部準(zhǔn)確應(yīng)變數(shù)據(jù)。西安光學(xué)數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)測量

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。ESPI具有靈敏度高、測量范圍廣、可用于動態(tài)測量等優(yōu)點。光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車工程、材料科學(xué)等領(lǐng)域。在航空航天領(lǐng)域，它用于飛行器的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測；在汽車工業(yè)中，它應(yīng)用于車輛結(jié)構(gòu)件的應(yīng)力分析和安全評估；在材料科學(xué)中，它用于評估不同材料的強度和耐久性，以及材料在各種環(huán)境條件下的應(yīng)變響應(yīng)。綜上所述，光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)是一種先進(jìn)、高效的應(yīng)變測量方法，具有廣泛的應(yīng)用前景和重要的科學(xué)價值。西安光學(xué)數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)測量