全場三維數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)測量

來源: 發(fā)布時間:2024-10-17

    隨著我國航空航天事業(yè)的飛速發(fā)展,新型飛行器的飛行速度越來越快,隨之帶來的是對其熱防護(hù)結(jié)構(gòu)的更高要求,由此熱結(jié)構(gòu)材料的高溫力學(xué)性能成為熱防護(hù)系統(tǒng)與飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要依據(jù)。數(shù)字圖像相關(guān)法(DIC)是近年來新興的一種非接觸式變形測量方法,相較于傳統(tǒng)的變形測量方法,它具有適用范圍廣、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、操作簡單和測量精度高的特點,尤其是在高溫實驗的測量中具有獨(dú)特的優(yōu)勢。數(shù)字圖像相關(guān)法(DIC)作為一種可視化全場測量手段,可重點關(guān)注局域變形帶空間特征,結(jié)合微觀表征和時域分析,揭示內(nèi)在物理機(jī)制,為克制材料PLC效應(yīng)提供理論基礎(chǔ)。 全息干涉術(shù)高精度、高靈敏度,適用于材料研究和結(jié)構(gòu)分析;激光散斑術(shù)簡單快速,適合實時監(jiān)測。全場三維數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)測量

全場三維數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)測量,光學(xué)非接觸應(yīng)變測量

    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)試驗對象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。 云南全場三維數(shù)字圖像相關(guān)總代理光學(xué)技術(shù)的進(jìn)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。

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    機(jī)械式應(yīng)變測量方法:機(jī)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(jī)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(jī)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(qiáng)、可重復(fù)性使用等。但需要人工讀數(shù)、費(fèi)時費(fèi)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。

    應(yīng)用領(lǐng)域:材料科學(xué)和工程:用于評估材料的強(qiáng)度、剛度和疲勞性能。結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測:用于實時監(jiān)測工程結(jié)構(gòu)的應(yīng)變,提前發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)的問題。生物醫(yī)學(xué):例如在組織工程中測量生物材料的變形和應(yīng)變。地質(zhì)和地球物理學(xué):用于研究巖石和土壤的力學(xué)性質(zhì)。優(yōu)勢:非接觸性:不會影響測量對象的表面狀態(tài)或性質(zhì),避免了可能的損傷或干擾。高精度:能夠提供亞微米級別的應(yīng)變測量精度。實時性:能夠快速獲取和處理數(shù)據(jù),實時監(jiān)測應(yīng)變變化。光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)在工程和科學(xué)研究中扮演著重要角色,為提高材料設(shè)計和結(jié)構(gòu)工程的效率和可靠性提供了強(qiáng)大的工具。  激光散斑術(shù)通過分析照射在物體表面的激光散斑圖案,實現(xiàn)高靈敏度的應(yīng)變測量。

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    光學(xué)應(yīng)變測量技術(shù),一種高效且無損的非接觸式測量方法,被普遍應(yīng)用于多個領(lǐng)域以獲取物體的應(yīng)變分布信息。其工作原理基于光學(xué)干涉現(xiàn)象,通過精確測量物體表面的光學(xué)路徑差,實現(xiàn)對物體應(yīng)變狀態(tài)的準(zhǔn)確捕捉。在物體受到外力作用時,其表面會產(chǎn)生微小的形變,導(dǎo)致光的傳播路徑發(fā)生改變,進(jìn)而形成干涉圖案。光學(xué)應(yīng)變測量技術(shù)正是通過精密捕捉并分析這些干涉圖案的變化,從而得出物體表面的應(yīng)變分布情況。這種測量方法的優(yōu)點明顯,它不只可以實現(xiàn)無損測量,避免了對被測物體的任何損傷,而且具有極高的測量精度和靈敏度。這使得光學(xué)應(yīng)變測量技術(shù)能夠?qū)崟r、準(zhǔn)確地監(jiān)測物體的應(yīng)變狀態(tài),為深入研究材料的力學(xué)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)變化提供了重要的技術(shù)手段。在結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域,光學(xué)應(yīng)變測量技術(shù)可用于實時監(jiān)測建筑物、橋梁等大型結(jié)構(gòu)的應(yīng)變分布,幫助工程師及時發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患,確保結(jié)構(gòu)的安全性能。在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,這項技術(shù)可用于精確測量人體組織的應(yīng)變分布,為生物力學(xué)特性的研究和疾病診斷提供有力的支持。 光學(xué)非接觸應(yīng)變測量具有非接觸、高靈敏度、高分辨率等優(yōu)點,適用于各種復(fù)雜形狀和材料的應(yīng)變分析。全場三維數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)測量

數(shù)字圖像相關(guān)術(shù)運(yùn)用圖像處理技術(shù),分析物體表面圖像,精確評估物體的力學(xué)性能。全場三維數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)測量

    在橋梁靜動載試驗時,如何減小應(yīng)變測試中的各種干擾因素,提高檢測效率和測量數(shù)據(jù)的可信度,是長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)變測量傳感器,成功地應(yīng)用在了多座橋梁的靜動載試驗中,有效地解決了橋梁靜動載試驗中應(yīng)變測量時遇到的一系列問題,特別是惡劣環(huán)境下的應(yīng)變測試問題。應(yīng)變片由兩個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的影響。 全場三維數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)測量