VIC-3D数字图像相关技术应变与运动测量系统

车用覆盖板钢板材料CAE分析面临着获取高应变速率下的应力-应变数据获取难的问题，需通过实验获取钢材在高应变速率下的应变数据。光学非接触应变测量方式：过去通常采用应变片测量，通过超高速动态应变仪，将应变的动态过程记录下来，用于测量随时间变化的动态应变。应变片测的是两点之间单向数据，获取两点之间应变的平均值，无法获取大尺寸钢板视场范围内的所有点数据；无法实时记录整个实验的动态变形过程，无法针对覆盖板不同区域做不同的分析。光学应变测量系统可测量全场应变、位移、速度、加速度、振动、模态分析等。VIC-3D数字图像相关技术应变与运动测量系统

光学应变测量系统（DIC）普遍应用于航空航天领域，用于测量和验证不同工况下结构的形变和振动情况，以一种高精度、非接触式、可视化全场测量的方式，替代传统的引伸计和应变片测量方法。该系统能够方便地整合到例如环境测试箱、风洞、疲劳测试台等测试环境，提供飞机制作过程中的材料测试、零部件检测、整机检测等各阶段的位移、应变测量等数据。飞机在高速飞行时由于气体与蒙皮材料表面摩擦，使大量的动能转变为热能并传递到蒙皮表面，所以蒙皮材料在不同攻角、风速、温度中都会受到一定的影响。VIC-3D数字图像相关技术应变与运动测量系统在工程设计时，应对变形测量统筹安排。

DIC（Digital Image Correlation）数字图像相关技术，是一种通过图像相关点进行对比的算法，通过该方法可计算出物体表面位移及应变分布，（图形中用红色标出）。整个测量过程，只需以一台或两台图像采集器，拍摄变形前后待测物图像，经运算后3D全场应变数据分布即可一目了然。不像应变片需花费大量时间做表面的磨平及黏贴，同时也只能测量到一个点某个方向的应变数据。也不像条纹干涉法对环境要求严格。DIC方法获得的数据为全场范围内的3D数据。用于分析、计算、记录变形数据。采用图形化显示测量结果，便于更好地理解和分析被测材料的性能。

在安全日益重要的现在，应变也受到了越来越较多的关注，那么什么是应变？应变是一个重要的物理量，指在外力和非均匀温度场等因素作用下物体局部的相对变形。应变测量是机械结构和机械强度分析里的重要手段，是保证机械设备正常运行的重要分析方法，在航空航天、工程机械、通用机械以及道路交通等领域有着十分广的应用。应变测量的方法很多，其对应的传感器也各不相同，主要有电阻应变片、振弦式应变传感器、手持应变仪、千分表引伸计、光纤布拉格光栅传感器等，其中电阻应变片以其灵敏度高、响应速度快、造价低、安装方便、质量轻、标距小等特点应用比较为普遍。应变测量的量很少大于几个毫应变(ex10⁻³)。

建筑变形测量应按确定的观测周期与总次数进行观测。变形观测周期的确定应以能系统地反映所测建筑变形的变化过程且不遗漏其变化时刻为原则，并综合考虑单位时间内变形量的大小、变形特征、观测精度要求及外界因素影响确定。1.对于单一层次布网，观测点与控制点应按变形观测周期进行观测，对于两个层次布网，观测点及联测的控制点应按变形观测周期进行观测，控制网部分可按复测周期进行观测。2.控制网复测周期应根据测量目的和点位的稳定情况而定，一般宜每半年复测一次。在建筑施工过程中应适当缩短观测时间间隔，点位稳定后可适当延长观测时间间隔。可以通过全场非接触式测量方式，测试关键部位变形和损伤的起始位置。安徽扫描电镜非接触式测量

变形测量主要指的是物体的使用过程中由于应力等因素影响造成的形态变化。VIC-3D数字图像相关技术应变与运动测量系统

常用的结构或部件变形测量仪器有水平仪、经纬仪、锤球、钢卷尺、棉线、激光测位仪、红外测距仪、全站仪等。构件的变形形式有梁、屋架的挠曲、屋架的倾斜、柱的侧向等，应根据试验对象选用不同的方法及仪器。在测量小跨、屋架挠度时，可以采用简易拉线法，或选用基准点采用水平仪测平。房屋框架的倾斜变位测量，一般是将吊锤从上弦固定到下弦处，测量其倾斜值，记录倾斜方向。可采用粘贴10mm左右厚、50-80mm宽的石膏饼粘贴牢固，以判断裂缝是否发展为宜，可采用粘贴石膏法。还可在裂缝的两边粘贴几对手持应变计，用手持应变计测量变形发展情况。VIC-3D数字图像相关技术应变与运动测量系统

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