测量原理:典型的光学非接触应变测量系统通常包括激光器、光学系统、检测器和数据处理单元。激光器发出的光束通过光学系统聚焦到被测样品表面,经过反射或透射后,与参考光束相干叠加形成干涉条纹。当材料受到应变时,干涉条纹的形态或位置会发生变化。检测器接收这些干涉条纹并将其转换为电信号,经过数据处理后可以得到与应变相关的信息。应变测量参数:根据测量系统的设计和材料的特性,可以测量不同类型的应变参数,如表面应变、应力分布、应变场等。优势:光学非接触应变测量具有无损、高精度、高分辨率、高灵敏度等优点,适用于对材料进行微观和宏观尺度上的应变测量,尤其在材料表面形貌复杂或需要高精度测量的情况下表现出色。总的来说,光学非接触应变测量是一种高效、精确的材料应变检测方法,广泛应用于工程、材料科学、航空航天等领域。 全息干涉术高精度、高灵敏度,适用于材料研究和结构分析;激光散斑术简单快速,适合实时监测。江西三维全场数字图像相关应变测量系统
光学非接触应变测量技术在动态和静态应变测量中都有其优势和局限性,下面将分别介绍其在动态和静态应变测量中的表现,以及在不同频率和振幅下的测量精度和稳定性:静态应变测量:表现:在静态应变测量中,光学非接触应变测量技术可以提供高精度、高分辨率的应变测量,适用于对结构物体进行长时间稳定的应变监测。精度和稳定性:在低频率和小振幅下,光学非接触应变测量技术通常具有非常高的测量精度和稳定性,可以实现微小应变的准确测量。动态应变测量:表现:在动态应变测量中,光学非接触应变测量技术可以实现高速、高精度的应变测量,适用于对快速变化的应变场进行监测。安徽VIC-Gauge 2D视频引伸计应变测量装置光学应变测量快速实时,适用于动态应变分析和实时监测。
光学非接触应变测量技术是一种基于光学原理的测量方法,相比传统的应变测量方法,具有许多优势。首先,光学非接触应变测量技术无需直接接触被测物体,避免了传统方法中可能引起的物理损伤和测量误差。这使得光学非接触应变测量技术适用于对脆性材料、高温材料等特殊材料的应变测量。其次,光学非接触应变测量技术具有高精度和高灵敏度的特点。通过使用高分辨率的相机和精密的光学系统,可以实现对微小应变的准确测量。而传统的应变测量方法往往需要使用应变片等传感器,其测量精度和灵敏度相对较低。
典型系统介绍——PMLABDIC-3D非接触式三维应变光学测量系统:该系统由中国科学技术大学与东南大学共同开发,采用非接触式光学测量方法,可准确测量物体的空间三维坐标以及位移和应变等数据。该系统利用数字图像处理基本原理,通过数字镜头采集图像,拍摄试件变形前后表面形貌特征,识别被测物体表面结构,然后通过三维重建以及数字图像相关性运算得出图像各像素的对应坐标。上海VIC-Gauge3D视频引伸计测量装置:该装置也是一种光学非接触应变测量设备,广泛应用于高温环境下的应变测量。通过比对已知应变的标准样品,实现对设备的准确校准,具有非接触、实时监测等优点。 光学应变测量利用光栅投影和图像处理技术,通过测量物体表面的形变来推断内部应力分布。
光学非接触应变测量系统的技术原理主要基于双目立体视觉技术和数字图像相关技术。系统通过左右两个相机拍摄的图像对,利用相关匹配算法计算图像中的视差,从而重建出物体表面的三维形貌。在物体发生变形时,系统会比较变形前后的图像,通过图像像素点的移动来计算出物体表面的位移及应变分布。此外,光学非接触应变测量技术的应用范围广泛,不仅适用于室内外普通环境,还可以在极端温度、高速加载等特殊条件下使用。这使得它非常适合于各种材料的力学性能测试,如金属、塑料、橡胶、复合材料等。它同样可以用于实际组件的变形和应变分析,包括成形极限曲线、残余应力分析等。同时,这一技术还能够为有限元分析提供准确的实验数据,帮助验证和优化仿真模型。总的来说,光学非接触应变测量技术以其非侵入性、高精度和广泛的应用范围,在现代材料科学研究和工程应用中发挥着越来越重要的作用。它为研究者提供了一个有效的工具,以更好地理解和分析材料在不同加载条件下的力学行为,对于推动新材料的开发和新工艺的优化具有重要意义。 光学非接触应变测量具有非破坏性的优势,可以在不接触物体的情况下进行测量,不会对物体造成任何损伤。上海全场数字图像相关应变测量
光学非接触应变测量方法可以实现对远距离物体的应变测量,具有远程测量的优势。江西三维全场数字图像相关应变测量系统
光学非接触应变测量技术具有快速和实时的特点。传统的应变测量方法需要进行接触式测量,通常需要较长的时间来完成测量过程。而光学非接触应变测量技术可以在短时间内获取大量的数据,并实时显示和分析结果,提高了测量效率和实时性。另外,光学非接触应变测量技术还可以实现对复杂形状和曲面的应变测量。传统的应变测量方法往往受到被测物体形状的限制,难以实现对复杂形状和曲面的应变测量。而光学非接触应变测量技术可以通过适当的光学系统设计和算法处理,实现对复杂形状和曲面的应变测量。综上所述,光学非接触应变测量技术相比传统的应变测量方法具有许多优势,包括无损伤、高精度、高灵敏度、快速实时和适用于复杂形状等。随着光学技术的不断发展和进步,光学非接触应变测量技术在工程领域的应用前景将更加广阔。 江西三维全场数字图像相关应变测量系统