光学应变测量系统(DIC)普遍应用于航空航天领域,用于测量和验证不同工况下结构的形变和振动情况,以一种高精度、非接触式、可视化全场测量的方式,替代传统的引伸计和应变片测量方法。该系统能够方便地整合到例如环境测试箱、风洞、疲劳测试台等测试环境,提供飞机制作过程中的材料测试、零部件检测、整机检测等各阶段的位移、应变测量等数据。飞机在高速飞行时由于气体与蒙皮材料表面摩擦,使大量动能转变为热能并传递到蒙皮表面,所以蒙皮材料在不同攻角、风速、温度中都会受到一定的影响。在土木工程领域,光学非接触应变测量技术可用于监测建筑物、桥梁等结构的应变情况。西安全场三维非接触测量系统
振弦式应变测量传感器的研究起源于20世纪30年代,其工作原理如下:钢弦在一定的张力作用下具有固定的自振频率,当张力发生变化时其自振频率也会随之发生改变。当结构产生应变时,安装在其上的振弦式传感器内的钢弦张力发生变化,导致其自振频率发生变化。通过测试钢弦振动频率的变化值,能够计算得出测点的应力变化值。振弦式应变测量传感器的特点是具有较强的抗干扰能力,在进行远距离输送时信号失真非常小,测量值不受导线电阻变化以及温度变化的影响,传感器结构相对简单、制作与安装的过程比较方便。浙江VIC-2D非接触应变测量系统光学技术的进步将提升该测量的精度和应用范围,实现多维度、高精度的应变测量。
对于复合材料的拉伸试验,可以使用试样一侧的单应变测量来测量轴向应变。然而,通过在试样的相对两侧进行测量并计算它们的平均值,可以得到更一致和准确的结果。使用平均应变测量对于压缩测试至关重要,因为两次测量之间的差异用于检查试样是否过度弯曲。通常在拉伸和压缩测试中确定泊松比需要额外测量横向应变。剪切试验时需要确定剪切应变,剪切应变可以通过测量轴向和横向应变来计算。在V型缺口剪切试验中,应变分布不均匀且集中在试样的缺口之间,为了更加准确地测量这些局部应变需要使用应变仪。
机械式应变测量方法:机械式应变测量已经有很长的历史,主要利用百分表或千分表测量变形前后测试标距内的距离变化而得到构件测试标距内的平均应变。工程测量中使用的机械式应变测量仪器主要包括手持应变仪和千分表引伸计。机械式应变测量方法主要的特点是读数直观、环境适应能力强、可重复性使用等。但需要人工读数、费时费力、精度差,对于应变测点数量众多的桥梁静载试验显然不合适。因此,除了少数室内模型试验的特殊需要,工程结构中很少使用。光学非接触应变测量利用光学原理和方法,在不与被测物体直接接触的情况下,测量物体的应变情况。
光学非接触应变测量是一种基于光学原理的高精度测量技术,通过非接触方式获取物体表面应变信息,适用于材料力学性能分析、工程结构监测等领域。一、基本原理?数字图像相关技术(DIC)?通过追踪物体表面散斑或纹理特征,对比变形前后的图像,计算全场三维位移和应变分布。双目立体视觉系统重建物体三维形貌,结合算法分析应变场?23。技术特点:支持动态实时测量,应变分辨率可达5με,位移精度达0.01像素?78。?光学干涉法?利用光波干涉原理,通过分析物体变形引起的光程差变化,获取表面应变信息?1。典型应用包括激光散斑干涉和电子散斑干涉。二、关键技术优势?非接触式测量?:避免对被测物体产生干扰,适用于柔性、高温或易损材料?16。?全场测量?:覆盖被测物体整体表面,提供连续的应变分布云图,优于传统单点测量?13。?高精度与动态能力?:应变分辨率达微应变级别(20με~5με),支持高速动态载荷下的实时监测?27。?环境适应性?:无需严格避震或特殊光源,可在实验室或户外复杂环境中使用?
光学非接触应变测量技术具有明显的技术优势和应用前景,是应变测量领域的重要发展方向之一。江西三维全场非接触测量
在材料科学领域,光学非接触测量可以用于研究材料的力学性能和变形行为。西安全场三维非接触测量系统
使用与维护要点系统校准规范相机标定流程镜头畸变校正光度线性验证空间尺度基准测量优化建议散斑制备方法光照均匀控制采样频率选择参考图像策略日常维护光学元件清洁系统定期校验软件备份管理环境条件监控,光学非接触应变测量技术作为现代实验力学的重要工具,正在材料研究、产品测试等领域发挥越来越大的作用。研索仪器科技(上海)有限公司将持续跟踪技术发展前沿,为用户提供更完善的测试解决方案。建议使用者在实际应用中根据测试需求选择合适的技术路线,并严格遵循测量规范,以获得可靠的测试结果。西安全场三维非接触测量系统