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,提供飛機制作過程中的材料測試、零部件檢測、整機檢測等各階段的位移、應(yīng)變測量等數(shù)據(jù)。飛機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。在土木工程領(lǐng)域,光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)可用于監(jiān)測建筑物、橋梁等結(jié)構(gòu)的應(yīng)變情況。西安全場三維非接觸測量系統(tǒng)
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)變測量傳感器的特點是具有較強的抗干擾能力,在進行遠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、制作與安裝的過程比較方便。浙江VIC-2D非接觸應(yīng)變測量系統(tǒng)光學(xué)技術(shù)的進步將提升該測量的精度和應(yīng)用范圍,實現(xiàn)多維度、高精度的應(yīng)變測量。
對于復(fù)合材料的拉伸試驗,可以使用試樣一側(cè)的單應(yīng)變測量來測量軸向應(yīng)變。然而,通過在試樣的相對兩側(cè)進行測量并計算它們的平均值,可以得到更一致和準(zhǔn)確的結(jié)果。使用平均應(yīng)變測量對于壓縮測試至關(guān)重要,因為兩次測量之間的差異用于檢查試樣是否過度彎曲。通常在拉伸和壓縮測試中確定泊松比需要額外測量橫向應(yīng)變。剪切試驗時需要確定剪切應(yīng)變,剪切應(yīng)變可以通過測量軸向和橫向應(yīng)變來計算。在V型缺口剪切試驗中,應(yīng)變分布不均勻且集中在試樣的缺口之間,為了更加準(zhǔn)確地測量這些局部應(yīng)變需要使用應(yīng)變儀。
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,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。光學(xué)非接觸應(yīng)變測量利用光學(xué)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(yīng)變情況。
光學(xué)非接觸應(yīng)變測量是一種基于光學(xué)原理的高精度測量技術(shù),通過非接觸方式獲取物體表面應(yīng)變信息,適用于材料力學(xué)性能分析、工程結(jié)構(gòu)監(jiān)測等領(lǐng)域。一、基本原理?數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)(DIC)?通過追蹤物體表面散斑或紋理特征,對比變形前后的圖像,計算全場三維位移和應(yīng)變分布。雙目立體視覺系統(tǒng)重建物體三維形貌,結(jié)合算法分析應(yīng)變場?23。技術(shù)特點:支持動態(tài)實時測量,應(yīng)變分辨率可達5με,位移精度達0.01像素?78。?光學(xué)干涉法?利用光波干涉原理,通過分析物體變形引起的光程差變化,獲取表面應(yīng)變信息?1。典型應(yīng)用包括激光散斑干涉和電子散斑干涉。二、關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)勢?非接觸式測量?:避免對被測物體產(chǎn)生干擾,適用于柔性、高溫或易損材料?16。?全場測量?:覆蓋被測物體整體表面,提供連續(xù)的應(yīng)變分布云圖,優(yōu)于傳統(tǒng)單點測量?13。?高精度與動態(tài)能力?:應(yīng)變分辨率達微應(yīng)變級別(20με~5με),支持高速動態(tài)載荷下的實時監(jiān)測?27。?環(huán)境適應(yīng)性?:無需嚴格避震或特殊光源,可在實驗室或戶外復(fù)雜環(huán)境中使用?
光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢和應(yīng)用前景,是應(yīng)變測量領(lǐng)域的重要發(fā)展方向之一。江西三維全場非接觸測量
在材料科學(xué)領(lǐng)域,光學(xué)非接觸測量可以用于研究材料的力學(xué)性能和變形行為。西安全場三維非接觸測量系統(tǒng)
使用與維護要點系統(tǒng)校準(zhǔn)規(guī)范相機標(biāo)定流程鏡頭畸變校正光度線性驗證空間尺度基準(zhǔn)測量優(yōu)化建議散斑制備方法光照均勻控制采樣頻率選擇參考圖像策略日常維護光學(xué)元件清潔系統(tǒng)定期校驗軟件備份管理環(huán)境條件監(jiān)控,光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)作為現(xiàn)代實驗力學(xué)的重要工具,正在材料研究、產(chǎn)品測試等領(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用。研索儀器科技(上海)有限公司將持續(xù)跟蹤技術(shù)發(fā)展前沿,為用戶提供更完善的測試解決方案。建議使用者在實際應(yīng)用中根據(jù)測試需求選擇合適的技術(shù)路線,并嚴格遵循測量規(guī)范,以獲得可靠的測試結(jié)果。西安全場三維非接觸測量系統(tǒng)