數字圖像相關法(DIC):原理:通過比較物體變形前后兩幅或多幅數字圖像中特征點的位移變化,來計算物體的應變場。優點:全場測量、精度高、易于實現。應用:廣泛應用于材料測試、結構監測等領域。電子散斑干涉術(ESPI):原理:通過將激光照射到物體表面,并利用CCD相機記錄物體表面散射的光波干涉條紋,來測量物體表面的微小變形。特點:高靈敏度、高分辨率。激光干涉儀法:原理:利用激光干涉原理測量物體表面的位移變化,進而推導出應變。應用:適用于高精度測量和動態應變測量。三維應變測量技術用于研究新材料力學性能,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。全場三維非接觸應變測量
隨著光電子技術、傳感器技術和圖像處理技術的進步,光學非接觸應變測量技術將在以下幾個方面取得更大的突破:更高精度和靈敏度:滿足更微小、更復雜變形測量的需求。更廣的應用范圍:應用于更多領域,如柔性電子、復合材料、微納器件等。更智能化的測量系統:實現自動識別、自動分析、自動預警等功能,提高測量效率和準確性。綜上所述,光學非接觸應變測量技術作為一種先進的測量手段,在工程和科學研究中發揮著越來越重要的作用。隨著技術的不斷進步和應用領域的擴展,它將在未來發揮更加廣和深入的作用。湖南光學數字圖像相關技術測量在材料科學領域,光學非接觸應變測量技術可用于研究材料的力學性能和變形行為。
對于復合材料的拉伸試驗,可以使用試樣一側單應變測量來測量軸向應變。然而,通過在試樣的相對兩側進行測量并計算它們的平均值,可以得到更一致和準確的結果。使用平均應變測量對于壓縮測試至關重要,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變。剪切試驗時需要確定剪切應變,剪切應變可以通過測量軸向和橫向應變來計算。在V型缺口剪切試驗中,應變分布不均勻且集中在試樣的缺口之間,為了更加準確測量這些局部應變需要使用應變儀。
變形監測主要指的是物體的使用過程中由于應力等因素影響造成的形態變化,對于公路而言更易由于荷載或是本身修建因素造成沉降變形等現象。實際上,變形監測也包含了建筑物,例如水庫、大橋等,對于物體的沉降、變形、位移方面的測量效果較好。在公路變形監測中,基本監測技術會運用到水準測量方式,了解公路是否存在沉降情況。由于新疆地區本身土壤狀態影響,公路在使用一段時間后可能由于車輛荷載力造成一定程度的沉陷,若沒有及時發現可能造成公路路面受損然后引發交通事故危險。數字圖像相關法:記錄物體表面在受力或變形過程中的影像序列,通過分析位移或形變信息來計算物體的應變值。
我國西南地區地震頻發,大量邊坡受強震累積作用產生損傷,極易受天氣和人類工程活動影響誘發滑坡災害,開展強震區巖質邊坡長期穩定性研究尤為重要。黃土表(淺)層裂隙及其發育,使得滑坡、崩塌等地質災害頻繁發生,對含裂隙的土質斜坡的研究是一種有益的探索。研究團隊通過開展含裂隙黃土斜坡和不含裂隙黃土斜坡的對比振動臺模型試驗,研究地震荷載作用下黃土斜坡坡面位移和加速度響應規律。通過三維全場應變測量系統,高精度、實時獲得斜坡表面的變形量,從斜坡坡面位移和坡體加速度兩個方面分析斜坡的動力響應特征,揭示地震作用下兩類黃土地震斜坡的動力響應特性。光學非接觸應變測量技術還可用于測量透明材料的厚度和位置,如玻璃、塑料等。VIC-3D數字圖像相關技術應變與運動測量系統
光學應變測量技術全場測量,提供全部準確應變數據。全場三維非接觸應變測量
采用三維光學測量技術,可以通過全場非接觸式測量方式,測試關鍵部位變形和損傷的起始位置,并實時記錄車橋結構表面的全場變形。能直觀地看到測量區域內全部的位移應變數據色譜圖,獲取全場數百萬個點的位移應變數據,而不是位移計或者應變片單有的幾十個讀數。基于車橋制造商客戶的需求,三維技術工程師分別采用光學非接觸全場應變測量系統、三維攝影測量系統,測試車橋在兩端施加載荷的工況過程中,結構表面位移變化以及部件材料的應變變化。全場三維非接觸應變測量