XJTUDIC三維數(shù)字散斑動(dòng)態(tài)應(yīng)變變形測(cè)量系統(tǒng)原理簡(jiǎn)介

采用兩個(gè)高速攝像機(jī)，實(shí)時(shí)采集物體各個(gè)變形階段的散斑圖像，利用圖像相關(guān)算法進(jìn)行物體表面變形點(diǎn)的立體匹配，并重建出匹配點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)。對(duì)位移場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑處理和變形信息的可視化分析，從而實(shí)現(xiàn)快速、高精度、實(shí)時(shí)、非接觸式的三維應(yīng)變測(cè)量。

可用于全場(chǎng)振動(dòng)測(cè)量、動(dòng)態(tài)應(yīng)變測(cè)量、高速變形測(cè)量、斷裂力學(xué)、沖擊激勵(lì)及動(dòng)態(tài)材料試驗(yàn)中測(cè)量材料特性參數(shù)等。系統(tǒng)的靈活的設(shè)計(jì)使應(yīng)用范圍非常廣泛，包括從微電子或生物力學(xué)的顯微研究至航天、航空、汽車、艦船及鐵路工業(yè)領(lǐng)域的大尺寸零部件測(cè)量。

1) 在材料力學(xué)性能測(cè)量方面：可應(yīng)用于各種復(fù)雜材料的力學(xué)性能測(cè)試，破壞力學(xué)研究中的包括裂紋尖端應(yīng)變場(chǎng)測(cè)量、裂紋尖端張開位移測(cè)量以及高溫下裂紋尖端應(yīng)變場(chǎng)測(cè)量等。如火箭發(fā)動(dòng)劑固體燃料、橡膠、光纖、壓電薄膜、復(fù)合材料以及木材、巖石、土方等天然材料的力學(xué)性能的檢測(cè)中。

2) 在細(xì)觀力學(xué)測(cè)量方面：借助于掃描電子顯微鏡(SEM)、掃描隧道電子顯微鏡(STEM)以及原子力顯微鏡(AFM)，越來越多地應(yīng)用于細(xì)觀力學(xué)測(cè)量。

3) 在損傷與破壞檢測(cè)方面：可應(yīng)用于多種復(fù)雜材料，如巖石、炸藥材料的破壞檢測(cè)中。應(yīng)用于一些特殊器件，如陶瓷電容器、電子器件，電子封裝的無損檢測(cè)研究中。

4) 在生物力學(xué)測(cè)量方面：應(yīng)用于測(cè)量手術(shù)復(fù)位后肱骨頭在內(nèi)旋轉(zhuǎn)及前屈運(yùn)動(dòng)下大小結(jié)節(jié)的相對(duì)位移量，以及頸椎內(nèi)固定器對(duì)人體頸椎運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)性能的影響等。

• 材料試驗(yàn)（楊氏模量、泊松比、彈塑性的參數(shù)性能）

• 零部件試驗(yàn)（測(cè)量位移、應(yīng)變）

• 生物力學(xué)試驗(yàn)（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)性能試驗(yàn)分析

• 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、疲勞試驗(yàn)

• 成形極限曲線FLC測(cè)定基礎(chǔ)數(shù)據(jù)測(cè)量

• 獲得全場(chǎng)的三維坐標(biāo)、位移、應(yīng)變數(shù)據(jù)

• 測(cè)量結(jié)果三維顯示

• 適用于任何材料

• 快速、簡(jiǎn)單、高精度的系統(tǒng)標(biāo)定

• 測(cè)量幅面可自由調(diào)節(jié)：從幾個(gè)毫米到幾米的范圍

• 應(yīng)變測(cè)量范圍：從0.01%到1000%的范圍

• 靈活易用的觸發(fā)功能

• 采集頻率自由調(diào)節(jié)：0-12Hz, 24Hz, 480Hz, 960 Hz

該系統(tǒng)采用基于攝影測(cè)量技術(shù)的相機(jī)標(biāo)定技術(shù)，針對(duì)不同幅面的測(cè)量范圍，可以快速、方便地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高精度標(biāo)定。配備的升降架，使得測(cè)量系統(tǒng)的操作變得非常輕松。

• 同時(shí)支持二維及三維變形測(cè)量；

• 靈活的相機(jī)標(biāo)定，支持使用外部圖像標(biāo)定；

• 提供靈活、方便的圖像采集參數(shù)設(shè)置，滿足不同情況下的圖像采集需求；

• 自由選取感興趣的目標(biāo)范圍，提高處理效率。自由設(shè)置散斑面片的大小及步長(zhǎng)，滿足用戶對(duì)不同精度和分辨率；

• 強(qiáng)大的應(yīng)變計(jì)算功能，提供18種不同類型的變形、應(yīng)變結(jié)果；

• 計(jì)算結(jié)果三維顯示，靈活的三維顯示控制；

• 多種后處理功能，包括插值補(bǔ)洞，平滑等；

• 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換功能；

• 多種分析功能；

• 包括截線、狀態(tài)點(diǎn)及點(diǎn)對(duì)等；

• 曲線繪制功能；

• 測(cè)量結(jié)果及分析結(jié)果輸出成報(bào)表；

• 測(cè)量結(jié)果、圖片及曲線合成視頻。

該系統(tǒng)由西安交通大學(xué)模具與先進(jìn)成形技術(shù)研究所研究開發(fā)。西安交通大學(xué)模具與先進(jìn)成形技術(shù)研究所主要從事三維實(shí)體數(shù)字化的科學(xué)研究，研制了系列光學(xué)三維測(cè)量系統(tǒng)，并在逆向工程設(shè)計(jì)、三維數(shù)字化檢測(cè)技術(shù)方面進(jìn)行了大量研究，在三維數(shù)字化技術(shù)的三維實(shí)體數(shù)字掃描、三維機(jī)械和模具設(shè)計(jì)、三維檢測(cè)技術(shù)方面的研究處于國內(nèi)外領(lǐng)先水平。國家863項(xiàng)目（課題編號(hào)：2007AA04Z124） “大型復(fù)雜曲面產(chǎn)品的反求和三維快速檢測(cè)系統(tǒng)研究”。 制定國內(nèi)第一個(gè)工業(yè)攝影測(cè)量國家標(biāo)準(zhǔn)(國標(biāo)編號(hào)：GB/T 25134-2010)。

西安交通大學(xué)模具與先進(jìn)成形技術(shù)研究 陳老師 中國·陜西·西安市咸寧西路28號(hào) 郵編710049

XJTUDIC三維數(shù)字散斑動(dòng)態(tài)應(yīng)變變形測(cè)量系統(tǒng)也更名為XTDIC三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)。

非接觸應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng),以數(shù)字相關(guān)(DIC)測(cè)量方式,通過兩個(gè)CMOS測(cè)量相機(jī)測(cè)得試樣表面三維全場(chǎng)應(yīng)變圖,真實(shí)應(yīng)力-應(yīng)變曲線，系統(tǒng)即可開展高速拉伸條件下的全場(chǎng)和局部應(yīng)變測(cè)試、常溫下動(dòng)靜態(tài)力學(xué)測(cè)試和疲勞試驗(yàn)的測(cè)量要求，從而為材料或者結(jié)構(gòu)的測(cè)試和分析提供準(zhǔn)確可靠的力學(xué)數(shù)據(jù)。 2100433B

風(fēng)洞試驗(yàn)中可對(duì)橋梁、建筑等動(dòng)態(tài)目標(biāo)進(jìn)行三維位移測(cè)量、變形測(cè)量和六個(gè)自由度測(cè)量。 2100433B

10通道動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀，交流激勵(lì)，A/D、D/A轉(zhuǎn)換，全數(shù)字方式，完全由電腦控制，采集、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，通過分析軟件可以完成動(dòng)態(tài)測(cè)試的全程工作，操作簡(jiǎn)單，使用方便。