重慶三維全場(chǎng)非接觸式應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)

來源: 發(fā)布時(shí)間:2024-08-26

    光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)的技術(shù)原理主要基于雙目立體視覺技術(shù)和數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)。系統(tǒng)通過左右兩個(gè)相機(jī)拍攝的圖像對(duì),利用相關(guān)匹配算法計(jì)算圖像中的視差,從而重建出物體表面的三維形貌。在物體發(fā)生變形時(shí),系統(tǒng)會(huì)比較變形前后的圖像,通過圖像像素點(diǎn)的移動(dòng)來計(jì)算出物體表面的位移及應(yīng)變分布。此外,光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用范圍廣泛,不僅適用于室內(nèi)外普通環(huán)境,還可以在極端溫度、高速加載等特殊條件下使用。這使得它非常適合于各種材料的力學(xué)性能測(cè)試,如金屬、塑料、橡膠、復(fù)合材料等。它同樣可以用于實(shí)際組件的變形和應(yīng)變分析,包括成形極限曲線、殘余應(yīng)力分析等。同時(shí),這一技術(shù)還能夠?yàn)橛邢拊治鎏峁?zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),幫助驗(yàn)證和優(yōu)化仿真模型??偟膩碚f,光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量技術(shù)以其非侵入性、高精度和廣泛的應(yīng)用范圍,在現(xiàn)代材料科學(xué)研究和工程應(yīng)用中發(fā)揮著越來越重要的作用。它為研究者提供了一個(gè)有效的工具,以更好地理解和分析材料在不同加載條件下的力學(xué)行為,對(duì)于推動(dòng)新材料的開發(fā)和新工藝的優(yōu)化具有重要意義。 光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量是一種高效、無損的應(yīng)變測(cè)量方法。重慶三維全場(chǎng)非接觸式應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)

重慶三維全場(chǎng)非接觸式應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng),光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量

    光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量技術(shù)在復(fù)雜材料和結(jié)構(gòu)的應(yīng)變測(cè)量中可能面臨以下挑戰(zhàn):多層復(fù)合材料:多層復(fù)合材料具有不同的層間界面和各向異性特性,導(dǎo)致光學(xué)測(cè)量信號(hào)的復(fù)雜性和解釋困難。非均勻材料:非均勻材料的光學(xué)特性可能隨位置和方向的變化而變化,導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的誤差和不確定性。材料表面形貌:材料表面的不規(guī)則形貌、粗糙度或反射率不均勻等因素可能影響光學(xué)測(cè)量信號(hào)的質(zhì)量和準(zhǔn)確性。應(yīng)變場(chǎng)分布不均勻:復(fù)雜結(jié)構(gòu)中的應(yīng)變場(chǎng)可能不均勻分布,導(dǎo)致測(cè)量點(diǎn)的選擇和數(shù)據(jù)處理的復(fù)雜性。為了克服這些挑戰(zhàn),可以采取以下策略來提高測(cè)量的準(zhǔn)確性和可靠性:校準(zhǔn)和驗(yàn)證:在進(jìn)行復(fù)雜材料和結(jié)構(gòu)的應(yīng)變測(cè)量之前,進(jìn)行充分的校準(zhǔn)和驗(yàn)證,建立準(zhǔn)確的測(cè)量模型和參數(shù)。 湖南全場(chǎng)非接觸式測(cè)量光學(xué)技術(shù)的進(jìn)步將提升該測(cè)量的精度和應(yīng)用范圍,實(shí)現(xiàn)多維度、高精度的應(yīng)變測(cè)量。

重慶三維全場(chǎng)非接觸式應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng),光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量

    光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量技術(shù)有數(shù)字散斑干涉法:基本原理:利用散斑干涉裝置,通過對(duì)散斑圖案的分析來獲得應(yīng)變信息。優(yōu)點(diǎn):可以實(shí)現(xiàn)高精度的應(yīng)變測(cè)量,對(duì)材料表面狀態(tài)的要求相對(duì)較低。缺點(diǎn):對(duì)光路穩(wěn)定性和環(huán)境光干擾要求較高。激光測(cè)振法:基本原理:利用激光測(cè)振儀器測(cè)量被測(cè)物體表面的振動(dòng)頻率和振幅,通過分析變化來計(jì)算應(yīng)變。優(yōu)點(diǎn):非常適用于動(dòng)態(tài)應(yīng)變的測(cè)量,可以實(shí)現(xiàn)高頻率的應(yīng)變監(jiān)測(cè)。缺點(diǎn):受到材料表面的反射性和干擾因素的影響。每種光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量技術(shù)都有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和局限性,選擇合適的技術(shù)需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求和被測(cè)對(duì)象的特點(diǎn)來進(jìn)行綜合考量。

    光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量技術(shù)主要包括激光全息干涉法、數(shù)字散斑干涉法、云紋干涉法以及數(shù)字圖像處理法等。這些技術(shù)都基于光學(xué)原理,通過測(cè)量物體表面的光場(chǎng)變化來推斷其應(yīng)變狀態(tài)。激光全息干涉法:基本原理:利用激光的相干性,通過干涉的方式將物體變形前后的光波場(chǎng)以全息圖的形式記錄下來,然后利用全息圖的再現(xiàn)過程,比較物體變形前后的光波場(chǎng)變化,從而獲取物體的應(yīng)變信息。優(yōu)點(diǎn):具有全場(chǎng)、非接觸、高精度等優(yōu)點(diǎn),能夠測(cè)量微小變形。缺點(diǎn):對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境要求較高,如需要隔振、穩(wěn)定光源等,且數(shù)據(jù)處理相對(duì)復(fù)雜。數(shù)字散斑干涉法:基本原理:通過在物體表面形成隨機(jī)分布的散斑場(chǎng),利用干涉原理記錄物體變形前后的散斑場(chǎng)變化,通過數(shù)字圖像處理技術(shù)提取散斑場(chǎng)的位移信息,進(jìn)而得到物體的應(yīng)變分布。優(yōu)點(diǎn):具有較高的靈敏度和分辨率,適用于各種材料和結(jié)構(gòu)的應(yīng)變測(cè)量。缺點(diǎn):受散斑質(zhì)量影響較大,對(duì)于表面光滑的物體可能難以形成有效的散斑場(chǎng)。 光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量通過觀察物體表面形變,推斷內(nèi)部應(yīng)力分布,具有無損、簡易的優(yōu)點(diǎn)。

重慶三維全場(chǎng)非接觸式應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng),光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量

    光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量技術(shù)是一種重要的應(yīng)變測(cè)量方法,主要用于測(cè)量材料或結(jié)構(gòu)體表面的應(yīng)變情況。常見的光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量技術(shù)包括:光柵法(Moire法):基本原理:光柵法通過在被測(cè)物體表面放置一組參考光柵或者使用雙光束干涉產(chǎn)生Moire條紋,通過測(cè)量條紋的位移來計(jì)算應(yīng)變。優(yōu)點(diǎn):可以實(shí)現(xiàn)高靈敏度的應(yīng)變測(cè)量,對(duì)于表面應(yīng)變分布的測(cè)量比較適用。缺點(diǎn):對(duì)光照條件和環(huán)境要求較高,同時(shí)對(duì)被測(cè)物體表面的平整度和反射性有一定要求。全場(chǎng)測(cè)量法(如全場(chǎng)數(shù)字圖像相關(guān)法):基本原理:通過拍攝被測(cè)物體表面的圖像,利用數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)進(jìn)行比對(duì)分析,從而得出應(yīng)變場(chǎng)的分布。優(yōu)點(diǎn):可以實(shí)現(xiàn)大范圍的應(yīng)變測(cè)量,適用于復(fù)雜形狀的結(jié)構(gòu)體測(cè)量。缺點(diǎn):對(duì)攝像設(shè)備的要求較高,同時(shí)需要進(jìn)行較復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理。 光學(xué)應(yīng)變測(cè)量技術(shù)的非接觸性消除了傳感器與被測(cè)物體之間的物理接觸,減少了測(cè)量誤差的可能性。廣東掃描電鏡數(shù)字圖像相關(guān)總代理

光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量可遠(yuǎn)程、高精度地監(jiān)測(cè)物體的微小形變,避免了對(duì)被測(cè)物體的干擾。重慶三維全場(chǎng)非接觸式應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)

    表面處理和預(yù)處理:對(duì)復(fù)雜材料表面進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?,如消除反射或增?qiáng)反射等,以提高光學(xué)傳感器的信號(hào)質(zhì)量和穩(wěn)定性。數(shù)據(jù)處理和分析:利用先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理和分析技術(shù),對(duì)復(fù)雜材料和結(jié)構(gòu)的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行有效處理和解釋,以提取準(zhǔn)確的應(yīng)變信息。環(huán)境控制:采取措施控制測(cè)量環(huán)境,如減小振動(dòng)、穩(wěn)定溫度等,以確保光學(xué)傳感器的性能和測(cè)量結(jié)果的穩(wěn)定性。模型驗(yàn)證:結(jié)合數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證和校準(zhǔn),以提高測(cè)量的可靠性和可重復(fù)性。綜合利用以上措施,可以有效地克服光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量技術(shù)在復(fù)雜材料和結(jié)構(gòu)中的挑戰(zhàn),提高測(cè)量的準(zhǔn)確性和可靠性,從而更好地滿足實(shí)際應(yīng)用的需求。 重慶三維全場(chǎng)非接觸式應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)