光學(xué)應(yīng)變測量系統(tǒng)(DIC)普遍應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域,用于測量和驗(yàn)證不同工況下結(jié)構(gòu)的形變和振動情況,以一種高精度、非接觸式、可視化全場測量的方式,替代傳統(tǒng)的引伸計和應(yīng)變片測量方法。該系統(tǒng)能夠方便地整合到例如環(huán)境測試箱、風(fēng)洞、疲勞測試臺等測試環(huán)境,提供飛機(jī)制作過程中的材料測試、零部件檢測、整機(jī)檢測等各階段的位移、應(yīng)變測量等數(shù)據(jù)。飛機(jī)在高速飛行時由于氣體與蒙皮材料表面摩擦,使大量動能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮懿鬟f到蒙皮表面,所以蒙皮材料在不同攻角、風(fēng)速、溫度中都會受到一定的影響。三維應(yīng)變測量技術(shù)是一種用于測量物體三維應(yīng)變狀態(tài)的重要工程測量方法。云南VIC-3D非接觸應(yīng)變測量
使用多波長或多角度測量技術(shù):利用多波長或多角度的光學(xué)測量技術(shù),可以獲取更多關(guān)于材料表面和結(jié)構(gòu)的信息,從而更準(zhǔn)確地測量應(yīng)變。這種技術(shù)可以揭示材料內(nèi)部的應(yīng)變分布和層間應(yīng)變差異。結(jié)合其他測量技術(shù):將光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)與其他測量技術(shù)(如機(jī)械傳感器、電子顯微鏡等)相結(jié)合,可以相互補(bǔ)充,提高測量的準(zhǔn)確性和可靠性。例如,可以使用機(jī)械傳感器來校準(zhǔn)光學(xué)測量系統(tǒng),或使用電子顯微鏡來觀察材料微觀結(jié)構(gòu)的變化。進(jìn)行環(huán)境控制:在測量過程中控制環(huán)境因素,如保持恒定的溫度、濕度和光照條件,以減少其對測量結(jié)果的影響。此外,還可以使用溫度補(bǔ)償算法來糾正溫度引起的測量誤差。上海高速光學(xué)數(shù)字圖像相關(guān)應(yīng)變系統(tǒng)三維應(yīng)變測量技術(shù)可用于測量汽車車身、底盤等部件在受力或變形時的應(yīng)變狀態(tài),以優(yōu)化汽車的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
技術(shù)特點(diǎn)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(yīng)變,提供準(zhǔn)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(yīng)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(jìn)行實(shí)時監(jiān)測,提高了生產(chǎn)效率和質(zhì)量控制的能力。光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)廣泛應(yīng)用于航空航天、土木工程、機(jī)械制造、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。例如,在航空航天領(lǐng)域,它用于飛行器的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測;在土木工程領(lǐng)域,它用于監(jiān)測大型建筑物和橋梁的結(jié)構(gòu)健康;在機(jī)械制造領(lǐng)域,它用于評估機(jī)械部件的應(yīng)力和應(yīng)變狀態(tài);在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,它用于研究生物組織的力學(xué)性能和變形行為。
光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)是近年來快速發(fā)展的材料力學(xué)性能測試方法,其原理是通過光學(xué)手段獲取材料表面變形信息,進(jìn)而計算應(yīng)變場分布。與傳統(tǒng)接觸式測量相比,該技術(shù)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(lǐng)域的技術(shù)積累已形成完整解決方案。當(dāng)前主流的光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)主要包括:數(shù)字圖像相關(guān)法(DIC)電子散斑干涉術(shù)(ESPI)數(shù)字全息干涉術(shù)光柵投影輪廓術(shù),數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)詳解系統(tǒng)組成架構(gòu)(1)圖像采集系統(tǒng):高分辨率工業(yè)相機(jī)(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(jī)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(yīng)用)(3)軟件分析平臺:三維位移場重構(gòu)算法應(yīng)變計算引擎數(shù)據(jù)可視化模塊第三方數(shù)據(jù)接口關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)位移測量分辨率:0.01像素應(yīng)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(diào))。三維應(yīng)變測量技術(shù)用于研究新材料力學(xué)性能,如彈性模量、泊松比等,以及材料在受力或變形過程中的失效行為。
常用的結(jié)構(gòu)或部件變形測量儀器有水平儀、經(jīng)緯儀、錘球、鋼卷尺、棉線、激光測位儀、紅外測距儀、全站儀等。構(gòu)件的變形形式有梁、屋架的撓曲、屋架的傾斜、柱的側(cè)向等,應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)對象的不同選用不同的方法及儀器。在測量小跨、屋架撓度時,可以采用簡易拉線法,或選用基準(zhǔn)點(diǎn)采用水平儀測平。房屋框架的傾斜變位測量,一般是將吊錘從上弦固定到下弦處,測量其傾斜值,記錄傾斜方向??刹捎谜迟N10mm左右厚、50-80mm寬的石膏餅粘貼牢固,以判斷裂縫是否發(fā)展為宜,可采用粘貼石膏法。還可在裂縫的兩邊粘貼幾對手持應(yīng)變計,用手持應(yīng)變計測量變形發(fā)展情況。 數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)(Digital Image Correlation,DIC)是一種非接觸式現(xiàn)代光學(xué)測量實(shí)驗(yàn)技術(shù)。重慶VIC-3D數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)總代理
DIC方法具有全場測量、高靈敏度、高精度等優(yōu)點(diǎn),特別適用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)和生物力學(xué)測試等領(lǐng)域。云南VIC-3D非接觸應(yīng)變測量
動態(tài)基準(zhǔn)實(shí)時測量軟件用來獲取各測站點(diǎn)實(shí)時坐標(biāo)數(shù)據(jù),其實(shí)質(zhì)是控制網(wǎng)的全自動測量。當(dāng)全站儀測站點(diǎn)位于變形區(qū)域,為及時得到測站點(diǎn)的位置信息,將測站點(diǎn)納入控制網(wǎng),控制網(wǎng)的已知點(diǎn)位于變形區(qū)域外,即為監(jiān)測控制網(wǎng)中的基準(zhǔn)點(diǎn)。變形點(diǎn)監(jiān)測軟件包括各分控機(jī)上的監(jiān)測軟件和主控機(jī)上的數(shù)據(jù)庫管理軟件兩部分。分控機(jī)上的監(jiān)測軟件用來控制測量機(jī)器人按.要求的觀測時間、測量限差、觀測的點(diǎn)組進(jìn)行測量,并將測量的結(jié)果寫入主控機(jī)上的管理數(shù)據(jù)庫中。云南VIC-3D非接觸應(yīng)變測量