广西全场三维非接触应变与运动测量系统

    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泛的应用。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。 数字图像相关法（DIC）：通过捕捉物体表面的图像，并利用图像处理算法计算物体表面的位移和应变情况。广西全场三维非接触应变与运动测量系统

变形监测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，对于公路而言更易由于荷载或是本身修建因素造成沉降变形等现象。实际上，变形监测也包含了建筑物，例如水库、大桥等，对于物体的沉降、变形、位移方面的测量效果较好。在公路变形监测中，基本监测技术会运用到水准测量方式，了解公路是否存在沉降情况。由于新疆地区本身土壤状态影响，公路在使用一段时间后可能由于车辆荷载力造成一定程度的沉陷，若没有及时发现可能造成公路路面受损然后引发交通事故危险。广西全场三维非接触应变与运动测量系统在汽车工程领域，光学非接触测量可以用于测量汽车零部件在受力情况下的应变分布，优化汽车设计。

可通过大变形拉伸实验，研究橡胶材料在拉伸应力作用下的变形情况，结合试验的方法对橡胶材料与金属材料的抗拉力学性能，结合有限元分析和实验结果，对特殊材质橡胶拉伸发生的应力、形变和位移进行测量，为提高橡胶材料综合力学性能提供数据依据。传统的位移和应变测量方法往往采用引伸计与应变片等接触式方法进行，精度较高，但应变片需直接粘贴于式样表面，并通过接线的方式与采集箱连接，使用繁琐且量程有限。如若针对于橡胶类材料的拉伸实验，由于材料本身的特殊性，不易黏贴应变片，再加之橡胶拉伸变形大，普通的引伸计和应变片量程不足，无法满足测量要求。

    振弦式应变测量传感器的研究起源于20世纪30年代，其工作原理如下：钢弦在一定的张力作用下具有固定的自振频率，当张力发生变化时其自振频率也会随之发生改变。当结构产生应变时，安装在其上的振弦式传感器内的钢弦张力发生变化，导致其自振频率发生变化。通过测试钢弦振动频率的变化值，能够计算得出测点的应力变化值。振弦式应变测量传感器的突出特点是具有较强的抗干扰能力，在进行远距离输送时信号失真非常小，测量值不受导线电阻变化以及温度变化的影响，传感器结构相对简单、制作与安装过程比较方便。 三维应变测量技术的基本原理是根据物体受力或变形时，其表面上的点的位移和形变信息发生变化的规律。

光学是物理学的重要分支学科，也是与光学工程技术相关的学科。狭义来说，光学是关于光和视见的科学，而现在常说的光学是广义的，是研究从微波、红外线、可见光、紫外线直到x射线和γ射线的宽广波段范围内的电磁辐射的产生、传播、接收和显示，以及与物质相互作用的科学，着重研究的范围是从红外到紫外波段。它是物理学的一个重要组成部分，现多个领域使用到光学应变测量数据，例如进行破坏性实验时，需要使用到非接触式应变测量光学仪器进行高速的拍摄测量，但现有仪器上的检测头不便于稳定调节角度，不便于多角度的进行高速拍摄，影响到测量效果，且补光仪器不便调节前后位置。在工业制造中，光学非接触应变测量技术可用于汽车、航空、造船等领域的结构安全测试和质量检测。北京VIC-2D数字图像相关应变系统

随着计算机技术和图像处理技术的不断进步，三维应变测量技术的自动化和智能化水平也在不断提高。广西全场三维非接触应变与运动测量系统

    拉力试验力值的应变测量是通过测力传感器、扩展器和数据处理系统来完成的。从数据力学上看，在小变形前提下，弹性元件的某一点应变霹雳与弹性元件的力成正比，也与弹性变形成正比。以S型试验机传感器为例，当传感器受到拉力P的影响时，由于弹性元件的应变与外力P的大小成正比，弹性元件的应变与外力P的大小成正比，应变片可以连接到测量电路，测量其输出电压，然后测量输出力的大小。变形测量是通过变形测量和安装来测量的，用于测量样品在实验过程中的变形。安装有两个夹头，通过一系列传记念头结构与安装在测量和安装顶部的光电编码器连接。 广西全场三维非接触应变与运动测量系统