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三維數(shù)字散斑應變測量分析系統(tǒng)是非接觸式光學測量系統(tǒng)，其利用數(shù)字圖像相關法原理（DIC），通過兩個工業(yè)相機采集圖像，拍攝試件變形前后表面特征，識別被測物體表面特征變化，然后通過三維重建以及數(shù)字圖像相關算法得出圖像各像素的對應坐標變化情況，從而計算得到該過程中的3D位移場、3D應變場、3D變形場數(shù)據(jù)。

三維數(shù)字散斑應變測量分析系統(tǒng)適用于各種靜態(tài)及動態(tài)狀況下，材料及試件的力學性能測試，同時也適用于動態(tài)位移、軌跡追蹤等測試中。系統(tǒng)提供的測量結果包括數(shù)據(jù)、圖表以及云圖，能夠直觀清晰地反應被測量物體的位移、變形、應變變化，為相關研究工作提供便利。

測量原理

三維數(shù)字散斑應變測量分析系統(tǒng)，采用的基本原理是數(shù)字圖像相關算法（DIC）。數(shù)字圖像相關算法最初是在上世紀八十年代由日本和美國的研究學者分別獨立創(chuàng)建，它的基本原理就是通過跟蹤（或匹配）物體表面變形前后兩幅散斑圖像中同一像素點的位置來獲得該像素點的位移向量，從而得到試件表面的全場位移。首先，需要使試件的成像表面具有可以反映變形信息的隨機散斑圖（如原始試件無隨機散斑，需要處理試件形成散斑），然后在實驗過程中對試件表面在加載前后的圖像進行采集并存入計算機，最后利用軟件程序采取相關的算法得到試件表面的位移、應變、變形信息。

系統(tǒng)優(yōu)勢

三維數(shù)字散斑應變測量分析系統(tǒng)相比傳統(tǒng)的引伸計、應變片、傳感器等測量手段，具有顯著的優(yōu)勢。系統(tǒng)使用非常簡單，對操作要求較低，位移應變測量精度高，可適用的實驗范圍廣，長期使用成本低，非接觸式測量能避免接觸試件后影響精度，系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)為全場3D數(shù)據(jù)。使用3D數(shù)字散斑全場應變測試系統(tǒng)，可更好更快速的進行力學性能測試、位移軌跡分析、振動測試、變形觀測等科研工作。

A. 非接觸測量：避免接觸式手段對測量的額外影響

B. 全流程跟蹤：試樣斷裂不會損壞測量裝置，可全流程追蹤

C. 可重復追溯：保留原始圖片，可對不同區(qū)域重復追溯計算

D. 場景多樣化：可適應大變形、微小變形、高低溫等場景

E. 試件限制少：基本無限制，可對不同尺寸、材質(zhì)試件測試

F. 應變范圍廣：可測量應變范圍從0.002%到大于2000%

G. 長期成本低：可循環(huán)使用，可擴展其他實驗使用，長期成本低

H. 操作更簡單：培訓半天即可進行操作，培訓一天一般即可熟練

I . 計算更豐富：位移、應變、變形、楊氏模量、泊松比、6DOF等

J . 擴展性更強：可與試驗機通訊，可擴展FLD曲線測量，可定制

應用場景

三維數(shù)字散斑應變測量分析系統(tǒng)是一種非接觸式的全場光學測量系統(tǒng)，具有光路簡單、對環(huán)境要求低等優(yōu)點，因此被廣泛應用于航空航天、汽車重工、土木道橋等多個領域，設備常見于材料常規(guī)力學測試、高低溫材料性能測試、大試件測試、超小試件測試、振動臺測量、風洞試驗、位移軌跡追蹤測試、全場應變監(jiān)測等多種實驗中。其典型應用場景如下：

材料試驗（楊氏模量、泊松比等)

零部件試驗（測量位移、應變）

生物力學（骨骼、肌肉、血管等）

微觀形貌、應變分析（微米級、納米級）

斷裂力學性能

有限元分析（FEA）驗證

高速變形測量（動態(tài)測量、瞬態(tài)測量）

動態(tài)應變測量，如疲勞試驗

成形極限曲線

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