數(shù)字圖像相關(guān)法(DIC):原理:通過比較物體變形前后兩幅或多幅數(shù)字圖像中特征點(diǎn)的位移變化,來計(jì)算物體的應(yīng)變場(chǎng)。優(yōu)點(diǎn):全場(chǎng)測(cè)量、精度高、易于實(shí)現(xiàn)。應(yīng)用:廣泛應(yīng)用于材料測(cè)試、結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。電子散斑干涉術(shù)(ESPI):原理:通過將激光照射到物體表面,并利用CCD相機(jī)記錄物體表面散射的光波干涉條紋,來測(cè)量物體表面的微小變形。特點(diǎn):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(cè)量物體表面的位移變化,進(jìn)而推導(dǎo)出應(yīng)變。應(yīng)用:適用于高精度測(cè)量和動(dòng)態(tài)應(yīng)變測(cè)量。三維應(yīng)變測(cè)量技術(shù)用于研究新材料力學(xué)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(chǎng)三維非接觸應(yīng)變測(cè)量
隨著光電子技術(shù)、傳感器技術(shù)和圖像處理技術(shù)的進(jìn)步,光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量技術(shù)將在以下幾個(gè)方面取得更大的突破:更高精度和靈敏度:滿足更微小、更復(fù)雜變形測(cè)量的需求。更廣的應(yīng)用范圍:應(yīng)用于更多領(lǐng)域,如柔性電子、復(fù)合材料、微納器件等。更智能化的測(cè)量系統(tǒng):實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)分析、自動(dòng)預(yù)警等功能,提高測(cè)量效率和準(zhǔn)確性。綜上所述,光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量技術(shù)作為一種先進(jìn)的測(cè)量手段,在工程和科學(xué)研究中發(fā)揮著越來越重要的作用。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展,它將在未來發(fā)揮更加廣和深入的作用。湖南光學(xué)數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)測(cè)量在材料科學(xué)領(lǐng)域,光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量技術(shù)可用于研究材料的力學(xué)性能和變形行為。
對(duì)于復(fù)合材料的拉伸試驗(yàn),可以使用試樣一側(cè)單應(yīng)變測(cè)量來測(cè)量軸向應(yīng)變。然而,通過在試樣的相對(duì)兩側(cè)進(jìn)行測(cè)量并計(jì)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(cè)量對(duì)于壓縮測(cè)試至關(guān)重要,因?yàn)閮纱螠y(cè)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(cè)試中確定泊松比需要額外測(cè)量橫向應(yīng)變。剪切試驗(yàn)時(shí)需要確定剪切應(yīng)變,剪切應(yīng)變可以通過測(cè)量軸向和橫向應(yīng)變來計(jì)算。在V型缺口剪切試驗(yàn)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)確測(cè)量這些局部應(yīng)變需要使用應(yīng)變儀。
變形監(jiān)測(cè)主要指的是物體的使用過程中由于應(yīng)力等因素影響造成的形態(tài)變化,對(duì)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(xiàn)象。實(shí)際上,變形監(jiān)測(cè)也包含了建筑物,例如水庫、大橋等,對(duì)于物體的沉降、變形、位移方面的測(cè)量效果較好。在公路變形監(jiān)測(cè)中,基本監(jiān)測(cè)技術(shù)會(huì)運(yùn)用到水準(zhǔn)測(cè)量方式,了解公路是否存在沉降情況。由于新疆地區(qū)本身土壤狀態(tài)影響,公路在使用一段時(shí)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(shí)發(fā)現(xiàn)可能造成公路路面受損然后引發(fā)交通事故危險(xiǎn)。數(shù)字圖像相關(guān)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(jì)算物體的應(yīng)變值。
我國(guó)西南地區(qū)地震頻發(fā),大量邊坡受強(qiáng)震累積作用產(chǎn)生損傷,極易受天氣和人類工程活動(dòng)影響誘發(fā)滑坡災(zāi)害,開展強(qiáng)震區(qū)巖質(zhì)邊坡長(zhǎng)期穩(wěn)定性研究尤為重要。黃土表(淺)層裂隙及其發(fā)育,使得滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害頻繁發(fā)生,對(duì)含裂隙的土質(zhì)斜坡的研究是一種有益的探索。研究團(tuán)隊(duì)通過開展含裂隙黃土斜坡和不含裂隙黃土斜坡的對(duì)比振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn),研究地震荷載作用下黃土斜坡坡面位移和加速度響應(yīng)規(guī)律。通過三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng),高精度、實(shí)時(shí)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(gè)方面分析斜坡的動(dòng)力響應(yīng)特征,揭示地震作用下兩類黃土地震斜坡的動(dòng)力響應(yīng)特性。光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量技術(shù)還可用于測(cè)量透明材料的厚度和位置,如玻璃、塑料等。VIC-3D數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)應(yīng)變與運(yùn)動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)
光學(xué)應(yīng)變測(cè)量技術(shù)全場(chǎng)測(cè)量,提供全部準(zhǔn)確應(yīng)變數(shù)據(jù)。全場(chǎng)三維非接觸應(yīng)變測(cè)量
采用三維光學(xué)測(cè)量技術(shù),可以通過全場(chǎng)非接觸式測(cè)量方式,測(cè)試關(guān)鍵部位變形和損傷的起始位置,并實(shí)時(shí)記錄車橋結(jié)構(gòu)表面的全場(chǎng)變形。能直觀地看到測(cè)量區(qū)域內(nèi)全部的位移應(yīng)變數(shù)據(jù)色譜圖,獲取全場(chǎng)數(shù)百萬個(gè)點(diǎn)的位移應(yīng)變數(shù)據(jù),而不是位移計(jì)或者應(yīng)變片單有的幾十個(gè)讀數(shù)。基于車橋制造商客戶的需求,三維技術(shù)工程師分別采用光學(xué)非接觸全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)、三維攝影測(cè)量系統(tǒng),測(cè)試車橋在兩端施加載荷的工況過程中,結(jié)構(gòu)表面位移變化以及部件材料的應(yīng)變變化。全場(chǎng)三維非接觸應(yīng)變測(cè)量