福建三維全場(chǎng)非接觸式變形測(cè)量

    光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量是一種利用光學(xué)原理和傳感器技術(shù)，對(duì)物體表面的應(yīng)變進(jìn)行非接觸式測(cè)量的方法。技術(shù)特點(diǎn)——非接觸性：無需在物體表面安裝傳感器或夾具，避免了傳統(tǒng)接觸式測(cè)量方法對(duì)物體表面的損傷和測(cè)量誤差。高精度：隨著光學(xué)技術(shù)和傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展，光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量的精度不斷提高，可以滿足高精度測(cè)量的需求。實(shí)時(shí)性：可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)物體表面的應(yīng)變變化，提供動(dòng)態(tài)應(yīng)變數(shù)據(jù)。全場(chǎng)測(cè)量：可以實(shí)現(xiàn)物體表面的全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量，獲得更較全的應(yīng)變分布信息。適用范圍廣：適用于各種材料和形狀的物體，包括高溫、高壓等惡劣環(huán)境下的測(cè)量。 光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量利用光學(xué)原理和方法，在不與被測(cè)物體直接接觸的情況下，測(cè)量物體的應(yīng)變情況。福建三維全場(chǎng)非接觸式變形測(cè)量

    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(cè)量的應(yīng)用中，需要根據(jù)實(shí)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(cè)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(cè)只能進(jìn)行表貼，如現(xiàn)役飛機(jī)的載荷譜監(jiān)測(cè)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(cè)得的的應(yīng)變與基體實(shí)際應(yīng)變不一致。 浙江VIC-2D非接觸式應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)三維應(yīng)變測(cè)量技術(shù)常用的光學(xué)方法有光柵片法、激光干涉儀法和數(shù)字圖像相關(guān)法（DIC）等。

    在橋梁靜動(dòng)載試驗(yàn)時(shí)，如何減小應(yīng)變測(cè)試中的各種干擾因素，提高檢測(cè)效率和測(cè)量數(shù)據(jù)的可信度，是長(zhǎng)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(cè)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，有效地解決了橋梁靜動(dòng)載試驗(yàn)中應(yīng)變測(cè)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(cè)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(chǎng)的影響。

    典型系統(tǒng)介紹——PMLABDIC-3D非接觸式三維應(yīng)變光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)：該系統(tǒng)由中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)與東南大學(xué)共同開發(fā)，采用非接觸式光學(xué)測(cè)量方法，可準(zhǔn)確測(cè)量物體的空間三維坐標(biāo)以及位移和應(yīng)變等數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)利用數(shù)字圖像處理基本原理，通過數(shù)字鏡頭采集圖像，拍攝試件變形前后表面形貌特征，識(shí)別被測(cè)物體表面結(jié)構(gòu)，然后通過三維重建以及數(shù)字圖像相關(guān)性運(yùn)算得出圖像各像素的對(duì)應(yīng)坐標(biāo)。上海VIC-Gauge3D視頻引伸計(jì)測(cè)量裝置：該裝置也是一種光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量設(shè)備，廣泛應(yīng)用于高溫環(huán)境下的應(yīng)變測(cè)量。通過比對(duì)已知應(yīng)變的標(biāo)準(zhǔn)樣品，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的準(zhǔn)確校準(zhǔn)，具有非接觸、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等優(yōu)點(diǎn)。 電阻應(yīng)變測(cè)量(電測(cè)法)是實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析中使用較廣和適應(yīng)性比較強(qiáng)的方法之一。

    振弦式應(yīng)變測(cè)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(shí)其自振頻率也會(huì)隨之發(fā)生改變。當(dāng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生應(yīng)變時(shí)，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(cè)試鋼弦振動(dòng)頻率的變化值，能夠計(jì)算得出測(cè)點(diǎn)的應(yīng)力變化值。振弦式應(yīng)變測(cè)量傳感器的特點(diǎn)是具有較強(qiáng)的抗干擾能力，在進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸送時(shí)信號(hào)失真非常小，測(cè)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(duì)簡(jiǎn)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(cè)量技術(shù)可用于檢測(cè)輪胎、發(fā)動(dòng)機(jī)、車身和底盤等關(guān)鍵部位的應(yīng)變變化。西安VIC-Gauge 3D視頻引伸計(jì)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)

光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量主要依賴于光學(xué)測(cè)量技術(shù)，如數(shù)字全息術(shù)、激光測(cè)振儀、數(shù)字圖像相關(guān)法（DIC）等。福建三維全場(chǎng)非接觸式變形測(cè)量

    三維應(yīng)變測(cè)量技術(shù)對(duì)于塑性材料研究是非常重要的工具，它采用可移動(dòng)式非接觸測(cè)量頭，可方便地整合應(yīng)用到靜態(tài)、動(dòng)態(tài)、高速和高溫等測(cè)量環(huán)境中，可詳細(xì)地測(cè)量材料存在的復(fù)雜特性，甚至可用于材料的力學(xué)實(shí)驗(yàn)，例如杯突實(shí)驗(yàn)、抗拉實(shí)驗(yàn)、拉彎實(shí)驗(yàn)以及剪切實(shí)驗(yàn)。比傳統(tǒng)的應(yīng)變計(jì)測(cè)量，可以獲得更詳細(xì)的數(shù)據(jù)信息，可對(duì)數(shù)字仿真做更詳細(xì)的對(duì)比和評(píng)價(jià)。結(jié)合光、電、計(jì)算機(jī)等技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，光學(xué)三維測(cè)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(cè)量速度快的特點(diǎn)，在彈性塑性材料等特殊測(cè)量領(lǐng)域受到很大的關(guān)注。 福建三維全場(chǎng)非接觸式變形測(cè)量