光学非接触应变测量:技术演进、跨学科融合与未来产业变革在智能制造、新能源开发与生物医学工程等战略性新兴产业的驱动下,材料与结构的力学性能评估正从单一参数测量向全场、动态、多物理场耦合分析升级。光学非接触应变测量技术凭借其非侵入性、高空间分辨率与实时监测能力,成为复杂环境下应变感知难题的关键工具。本文将从技术演进脉络、跨学科融合创新及产业应用变革三个维度,系统剖析光学应变测量的发展态势,揭示其推动工程科学范式转型的深层逻辑。研索仪器科技光学非接触应变测量,与加载系统兼容,实现同步测量。重庆高速光学数字图像相关技术测量装置

在动态与瞬态测量领域,研索仪器的技术优势更为突出。其 VIC-3D 疲劳场与振动测量系统可搭配帧率高达 20 万 fps 的高速摄像机,轻松捕捉瞬态冲击、周期性振动等动态过程中的变形信息,无需复杂布线即可实现动态变形的全场可视化。在汽车碰撞测试中,该系统能记录车身关键部位的应变峰值与变形轨迹;在航空航天领域,可用于机翼动态变形、旋翼高速旋转轨迹的测量分析,为结构可靠性设计提供关键数据。此外,红外 3D 温度场耦合 DIC 系统实现了温度场与应变场的同步测量,3D Micro-DIC 显微测量系统将精度提升至微米级,进一步拓展了测量技术的应用边界。北京光学数字图像相关技术变形测量研索光学技术助力材料失效研究,清晰揭示裂纹萌生与扩展的应变分布。

研索仪器与达索系统的深度合作,进一步强化了 "仿真 - 实验" 的协同能力。作为达索系统在教育科研领域的重要生态伙伴,研索仪器将 DIC 测量技术与达索系统的仿真平台相结合,打造了 "仿真计算 + 实验验证" 融合的多尺度科研平台。在北京大学材料科学与工程学院的智能实验室建设项目中,研索仪器通过 BIOVIA ONE Lab 平台实现了高通量实验任务管理与跨学科数据的高效流转,DIC 测量数据可直接导入仿真系统进行模型校准;在中南大学的材料力学研究中,通过 Materials Studio 与 ABAQUS 协同建模,实现了从微观仿真到宏观测试数据的闭环对比,大幅加速了科研进展。这种 "测量数据驱动仿真优化" 的模式,已成为制造领域研发创新的重要范式。
人工智能赋能的数据处理传统光学测量数据处理依赖人工特征提取与参数调优,效率与泛化能力受限。深度学习技术的引入为这一问题提供了解决方案。例如,卷积神经网络(CNN)可直接从原始图像中预测应变场,处理速度较传统DIC算法提升两个数量级;生成对抗网络(GAN)则可用于散斑图案增强,提升低对比度图像的测量精度。航空航天:复合材料结构健康监测在C919大型客机机翼壁板测试中,三维DIC系统实时采集壁板在气动载荷下的应变分布,结合有限元模型验证设计合理性。测试结果表明,光学测量数据与数值模拟结果吻合度超过95%,缩短了适航认证周期。研索仪器光学非接触应变测量系统可结合DIC或干涉技术,实现三维应变场可视化。

在材料力学性能评估、结构可靠性验证的科研与工业场景中,应变测量始终是关键技术支撑。传统接触式测量依赖应变片、引伸计等器件的物理接触,不仅易干扰测试载荷分布、损伤精密样品,更受限于 "单点采样" 的先天缺陷,难以捕捉复杂结构的全场变形规律。随着制造对测试精度的要求迈入微米级甚至纳米级,光学非接触应变测量技术凭借其独特优势实现跨越式发展。研索仪器科技(上海)有限公司(ACQTEC)深耕该领域十余年,以数字图像相关(DIC)技术为关键,构建起覆盖多尺度、全场景的测量解决方案体系,成为连接国际先进技术与中国产业需求的桥梁。研索仪器科技光学非接触应变测量,便携式设计,方便现场灵活测量。上海VIC-2D非接触式测量
研索仪器光学非接触应变测量系统无需贴片或预加工,避免接触式传感器对试样的干扰,适用于各种恶劣环境。重庆高速光学数字图像相关技术测量装置
激光干涉法(如 ESPI、Shearography)利用激光干涉条纹的变化反映微小形变,精度达纳米级,超高精度、非接触、可测全场应变,精密零件检测、复合材料缺陷识别、振动模态分析,激光多普勒测速 / 测振(LDV),基于多普勒效应,测量物体表面的速度 / 振动位移,间接推导应变,动态响应快(纳秒级)、远距离测量,高速旋转部件监测、振动应变分析、冲击载荷测试,全息干涉法,记录物体变形前后的激光全息图,通过干涉条纹还原三维形变,三维全场测量、高精度形变还原,航空航天结构件检测、精密仪器变形分析。重庆高速光学数字图像相关技术测量装置