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三維數(shù)字散斑應(yīng)變測(cè)量分析系統(tǒng)是非接觸式光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)，其利用數(shù)字圖像相關(guān)法原理（DIC），通過(guò)兩個(gè)工業(yè)相機(jī)采集圖像，拍攝試件變形前后表面特征，識(shí)別被測(cè)物體表面特征變化，然后通過(guò)三維重建以及數(shù)字圖像相關(guān)算法得出圖像各像素的對(duì)應(yīng)坐標(biāo)變化情況，從而計(jì)算得到該過(guò)程中的3D位移場(chǎng)、3D應(yīng)變場(chǎng)、3D變形場(chǎng)數(shù)據(jù)。

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

測(cè)量原理

三維數(shù)字散斑應(yīng)變測(cè)量分析系統(tǒng)，采用的基本原理是數(shù)字圖像相關(guān)算法（DIC）。數(shù)字圖像相關(guān)算法最初是在上世紀(jì)八十年代由日本和美國(guó)的研究學(xué)者分別獨(dú)立創(chuàng)建，它的基本原理就是通過(guò)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(diǎn)的位置來(lái)獲得該像素點(diǎn)的位移向量，從而得到試件表面的全場(chǎng)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(jī)散斑圖（如原始試件無(wú)隨機(jī)散斑，需要處理試件形成散斑），然后在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)試件表面在加載前后的圖像進(jìn)行采集并存入計(jì)算機(jī)，最后利用軟件程序采取相關(guān)的算法得到試件表面的位移、應(yīng)變、變形信息。

系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

三維數(shù)字散斑應(yīng)變測(cè)量分析系統(tǒng)相比傳統(tǒng)的引伸計(jì)、應(yīng)變片、傳感器等測(cè)量手段，具有顯著的優(yōu)勢(shì)。系統(tǒng)使用非常簡(jiǎn)單，對(duì)操作要求較低，位移應(yīng)變測(cè)量精度高，可適用的實(shí)驗(yàn)范圍廣，長(zhǎng)期使用成本低，非接觸式測(cè)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(chǎng)3D數(shù)據(jù)。使用3D數(shù)字散斑全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)試系統(tǒng)，可更好更快速的進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試、位移軌跡分析、振動(dòng)測(cè)試、變形觀測(cè)等科研工作。

A. 非接觸測(cè)量：避免接觸式手段對(duì)測(cè)量的額外影響

B. 全流程跟蹤：試樣斷裂不會(huì)損壞測(cè)量裝置，可全流程追蹤

C. 可重復(fù)追溯：保留原始圖片，可對(duì)不同區(qū)域重復(fù)追溯計(jì)算

D. 場(chǎng)景多樣化：可適應(yīng)大變形、微小變形、高低溫等場(chǎng)景

E. 試件限制少：基本無(wú)限制，可對(duì)不同尺寸、材質(zhì)試件測(cè)試

F. 應(yīng)變范圍廣：可測(cè)量應(yīng)變范圍從0.002%到大于2000%

G. 長(zhǎng)期成本低：可循環(huán)使用，可擴(kuò)展其他實(shí)驗(yàn)使用，長(zhǎng)期成本低

H. 操作更簡(jiǎn)單：培訓(xùn)半天即可進(jìn)行操作，培訓(xùn)一天一般即可熟練

I . 計(jì)算更豐富：位移、應(yīng)變、變形、楊氏模量、泊松比、6DOF等

J . 擴(kuò)展性更強(qiáng)：可與試驗(yàn)機(jī)通訊，可擴(kuò)展FLD曲線測(cè)量，可定制

應(yīng)用場(chǎng)景

三維數(shù)字散斑應(yīng)變測(cè)量分析系統(tǒng)是一種非接觸式的全場(chǎng)光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)，具有光路簡(jiǎn)單、對(duì)環(huán)境要求低等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車(chē)重工、土木道橋等多個(gè)領(lǐng)域，設(shè)備常見(jiàn)于材料常規(guī)力學(xué)測(cè)試、高低溫材料性能測(cè)試、大試件測(cè)試、超小試件測(cè)試、振動(dòng)臺(tái)測(cè)量、風(fēng)洞試驗(yàn)、位移軌跡追蹤測(cè)試、全場(chǎng)應(yīng)變監(jiān)測(cè)等多種實(shí)驗(yàn)中。其典型應(yīng)用場(chǎng)景如下：

材料試驗(yàn)（楊氏模量、泊松比等)

零部件試驗(yàn)（測(cè)量位移、應(yīng)變）

生物力學(xué)（骨骼、肌肉、血管等）

微觀形貌、應(yīng)變分析（微米級(jí)、納米級(jí)）

斷裂力學(xué)性能

有限元分析（FEA）驗(yàn)證

高速變形測(cè)量（動(dòng)態(tài)測(cè)量、瞬態(tài)測(cè)量）

動(dòng)態(tài)應(yīng)變測(cè)量，如疲勞試驗(yàn)

成形極限曲線

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