車用覆蓋板鋼板材料CAE分析面臨著獲取高應(yīng)變速率下的應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)據(jù)獲取難的問題,需通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲取鋼材在高應(yīng)變速率下的應(yīng)變數(shù)據(jù)。光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量方式:過(guò)去通常采用應(yīng)變片測(cè)量,通過(guò)超高速動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀,將應(yīng)變的動(dòng)態(tài)過(guò)程記錄下來(lái),用于測(cè)量隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)應(yīng)變。應(yīng)變片測(cè)的是兩點(diǎn)之間單向數(shù)據(jù),獲取兩點(diǎn)之間應(yīng)變的平均值,無(wú)法獲取大尺寸鋼板視場(chǎng)范圍內(nèi)的所有點(diǎn)數(shù)據(jù);無(wú)法實(shí)時(shí)記錄整個(gè)實(shí)驗(yàn)的動(dòng)態(tài)變形過(guò)程,無(wú)法針對(duì)覆蓋板不同區(qū)域做不同分析。光學(xué)非接觸測(cè)量由于不需要與被測(cè)物體直接接觸,因此避免了傳統(tǒng)接觸式測(cè)量方法可能帶來(lái)的誤差和損傷。北京高速光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量
光學(xué)測(cè)量領(lǐng)域中,光學(xué)應(yīng)變測(cè)量和光學(xué)干涉測(cè)量是兩種重要的技術(shù)手段。雖然它們都屬于光學(xué)測(cè)量,但在測(cè)量原理和應(yīng)用背景上存在明顯差異。首先,讓我們深入探討光學(xué)應(yīng)變測(cè)量的工作原理。這種測(cè)量技術(shù)的中心是通過(guò)捕捉物體表面的形變來(lái)推斷其內(nèi)部的應(yīng)力分布狀態(tài)。該過(guò)程主要依賴于光柵投影和圖像處理技術(shù)。具體實(shí)施步驟包括將光柵投射到目標(biāo)物體表面,隨后使用高精度相機(jī)或其他光學(xué)傳感器捕捉光柵形變圖像。通過(guò)對(duì)這些圖像進(jìn)行一系列復(fù)雜而精密的處理和分析,我們能夠得到物體表面的應(yīng)變分布信息。 江西全場(chǎng)非接觸應(yīng)變與運(yùn)動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)數(shù)字圖像相關(guān)法(DIC):通過(guò)捕捉物體表面的圖像,并利用圖像處理算法計(jì)算物體表面的位移和應(yīng)變情況。
拉力試驗(yàn)力值的應(yīng)變測(cè)量是通過(guò)測(cè)力傳感器、擴(kuò)展器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)來(lái)完成的。從數(shù)據(jù)力學(xué)上看,在小變形前提下,彈性元件的某一點(diǎn)應(yīng)變霹靂與彈性元件的力成正比,也與彈性變形成正比。以S型試驗(yàn)機(jī)傳感器為例,當(dāng)傳感器受到拉力P的影響時(shí),由于彈性元件的應(yīng)變與外力P的大小成正比,彈性元件的應(yīng)變與外力P的大小成正比,應(yīng)變片可以連接到測(cè)量電路,測(cè)量其輸出電壓,然后測(cè)量輸出力的大小。變形測(cè)量是通過(guò)變形測(cè)量和安裝來(lái)測(cè)量的,用于測(cè)量樣品在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的變形。安裝有兩個(gè)夾頭,通過(guò)一系列傳記念頭結(jié)構(gòu)與安裝在測(cè)量和安裝頂部的光電編碼器連接。
機(jī)械式應(yīng)變測(cè)量方法:機(jī)械式應(yīng)變測(cè)量已經(jīng)有很長(zhǎng)的歷史,其主要利用百分表或千分表測(cè)量變形前后測(cè)試標(biāo)距內(nèi)的距離變化而得到構(gòu)件測(cè)試標(biāo)距內(nèi)的平均應(yīng)變。工程測(cè)量中使用的機(jī)械式應(yīng)變測(cè)量?jī)x器主要包括手持應(yīng)變儀和千分表引伸計(jì)。機(jī)械式應(yīng)變測(cè)量方法主要優(yōu)點(diǎn)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(shí)費(fèi)力、精度差,對(duì)于應(yīng)變測(cè)點(diǎn)數(shù)量眾多的橋梁靜載試驗(yàn)顯然不合適。因此,除了少數(shù)室內(nèi)模型試驗(yàn)的特殊需要,工程結(jié)構(gòu)中很少使用。光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量技術(shù)廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車工程、材料科學(xué)等領(lǐng)域。
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(lái)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(lái)發(fā)揮更加廣和深入的作用。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。湖南掃描電鏡非接觸式應(yīng)變系統(tǒng)
在汽車工程領(lǐng)域,光學(xué)非接觸測(cè)量可以用于測(cè)量汽車零部件在受力情況下的應(yīng)變分布,優(yōu)化汽車設(shè)計(jì)。北京高速光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量
金屬應(yīng)變計(jì)是一種用于測(cè)量物體應(yīng)變的裝置,其實(shí)際應(yīng)變計(jì)因子可以從傳感器制造商或相關(guān)文檔中獲取,通常約為2。由于應(yīng)變測(cè)量通常很小,只有幾個(gè)毫應(yīng)變(10?3),因此需要精確測(cè)量電阻的微小變化。例如,當(dāng)測(cè)試樣本的實(shí)際應(yīng)變?yōu)?00毫應(yīng)變時(shí),應(yīng)變計(jì)因子為2的應(yīng)變計(jì)可以檢測(cè)到電阻變化為2(50010??)=。對(duì)于120Ω的應(yīng)變計(jì),變化值只為Ω。為了測(cè)量如此小的電阻變化,應(yīng)變計(jì)采用基于惠斯通電橋的配置概念?;菟雇姌蛴伤膫€(gè)相互連接的電阻臂和激勵(lì)電壓VEX組成。當(dāng)應(yīng)變計(jì)與被測(cè)物體一起安裝在電橋的一個(gè)臂上時(shí),應(yīng)變計(jì)的電阻值會(huì)隨著應(yīng)變的變化而發(fā)生微小的變化。這個(gè)微小的變化會(huì)導(dǎo)致電橋的電壓輸出發(fā)生變化,從而可以通過(guò)測(cè)量輸出電壓的變化來(lái)計(jì)算應(yīng)變的大小。除了傳統(tǒng)的應(yīng)變測(cè)量方法外,光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量技術(shù)也越來(lái)越受到關(guān)注。這種技術(shù)利用光學(xué)原理來(lái)測(cè)量材料的應(yīng)變,具有非接觸、高精度和高靈敏度等優(yōu)點(diǎn)。它能夠通常使用光纖光柵傳感器或激光干涉儀等設(shè)備來(lái)測(cè)量材料表面的位移或形變,從而間接計(jì)算出應(yīng)變的大小。這種新興的測(cè)量技術(shù)為應(yīng)變測(cè)量帶來(lái)了新的可能性,并在許多領(lǐng)域中得到了普遍應(yīng)用。 北京高速光學(xué)非接觸應(yīng)變測(cè)量