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。 光学非接触应变测量能捕捉全场变形,不受温度影响,且不易损坏,适用于研究钢筋混凝土框架在地震下的行为。上海VIC-Gauge 2D视频引伸计变形测量
光学非接触应变测量技术在应对复杂材料和结构(如多层复合材料、非均匀材料等)的应变测量时,确实面临一些挑战。以下是一些主要的挑战以及可能的解决策略,用以提高测量的准确性和可靠性:挑战:材料表面特性:多层复合材料和非均匀材料的表面可能具有不同的反射、散射和透射特性,这可能导致光学测量中的信号干扰和失真。多层结构的层间应变:多层复合材料在受力时,各层之间的应变可能不同,这增加了测量的复杂性。非均匀性导致的局部应变:非均匀材料的性质可能在不同区域有明显差异,导致局部应变变化大,难以准确测量。环境因素的影响:温度、湿度、光照等环境因素可能影响材料的表面特性和光学测量系统的性能。解决策略:优化光学系统和图像处理算法:针对复杂材料和结构的表面特性,优化光学系统的设计和图像处理算法,以减少信号干扰和失真。例如,可以采用更高分辨率的相机、更精确的光学元件和更先进的图像处理技术。 江苏VIC-3D数字图像相关应变测量装置光学非接触应变测量是一种高效、无损的应变测量方法。
光学非接触应变测量技术在实际应用中可以采取多种措施来克服环境因素的干扰。首先,对于光照变化的影响,可以采用封闭或遮光的措施来控制实验环境的光线条件,或者使用对光线变化不敏感的传感器和算法。例如,数字图像相关(DIC)技术通过图像相关点进行对比算法,能够在不同光照条件下计算出物体表面的位移及应变分布。其次,针对振动问题,可以通过稳定固定测量设备,或者使用抗振动设计的仪器来减少振动对测量结果的影响。在某些情况下,还可以采用滤波或平均处理数据的方法来消除振动带来的噪声。再者,对于温度波动,可以利用温度补偿技术,如使用温度稳定的材料或结构,或者在数据处理中考虑温度变化的影响。激光测量技术通常具有较好的温度稳定性,但仍需注意温度对光束路径和材料特性的潜在影响。而且,为了提高测量的准确性和可靠性,通常会结合使用多种技术,如将光学应变测量法与数字图像相关(DIC)软件相结合,以获得更较全的应变信息。此外,非接触式全场应变测量系统允许用户利用更强大的DIC软件来测量全场位移、应变和应变率,从而提供更较全的数据支持。
光学非接触应变测量技术在动态和静态应变测量中表现出不同的特点:动态应变测量:表现:光学非接触应变测量技术在动态应变测量中通常能够提供较高的测量速度和灵敏度,适用于高速运动或振动环境下的应变测量。测量精度和稳定性:在动态应变测量中,测量精度和稳定性受到振动幅度、频率以及测量系统的响应速度等因素的影响。通常情况下,光学非接触应变测量技术能够在较高频率和振幅下实现较好的测量精度和稳定性,但需要根据具体情况进行实际验证和优化。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能够提供高精度和高分辨率的测量结果,适用于需要长时间稳定测量的场景。测量精度和稳定性:在静态应变测量中,光学非接触应变测量技术通常能够实现较高的测量精度和稳定性,受到外界环境因素的影响较小。然而,仍需注意光源的稳定性、环境温度变化等因素可能对测量结果造成影响。总体而言,光学非接触应变测量技术在动态和静态应变测量中都具有一定的优势,但在实际应用中需要根据具体的测量要求和环境条件进行选择和优化,以确保获得准确可靠的测量结果。 光学应变测量技术具有高精度和高灵敏度,能够检测到被测物体的微小应变,提供更准确的测量结果。
光学非接触应变测量系统是一种物理性能测试仪器,主要用于机械工程领域的应变测量。该系统的测量精度受多种因素影响,如测量距离、测量角度、测量环境以及被测工件的表面质量等。关于光学非接触应变测量系统的测量精度,通常情况下,它可以达到较高的精度水平,但具体精度数值依赖于仪器的型号、设计和校准状态。某些高级系统可能具有非常精细的分辨率,能够测量微小的应变值。然而,要准确测量微小的应变值,除了仪器本身的精度外,还需要考虑操作人员的技能水平、测量环境的稳定性以及被测材料的特性等因素。因此,光学非接触应变测量系统在理想条件下能够准确测量微小的应变值,但实际应用中可能受到各种因素的限制。为了获得更准确的测量结果,建议在使用前对系统进行充分的校准和验证,并遵循正确的操作程序。请注意,不同的光学非接触应变测量系统具有不同的技术规格和性能特点。因此,在选择和使用该系统时,建议根据具体的应用需求和场景来评估其适用性,并参考相关的技术文档或咨询专业人士以获取更详细的信息。 全息干涉法使用光敏材料记录相位变化,通过干涉产生的光强分布分析物体表面的应变。江苏VIC-3D数字图像相关应变测量装置
通过光学方法远程捕捉变形信息,光学非接触应变测量实现了高精度、无损的应变评估。上海VIC-Gauge 2D视频引伸计变形测量
多参数测量:结合多个光学测量技术,如全场测量、多通道测量等,获取更多的应变信息,提高测量的全局性和准确性。数据处理和分析:对于复杂材料和结构,采用适当的数据处理和分析方法,如图像处理、有限元分析等,以提取和解释测量数据中的应变信息。表面处理和光源优化:对于材料表面形貌和反射率不均匀的问题,可以采用表面处理技术,如抛光、涂层等,以提高测量信号的质量和一致性。同时,优化光源的选择和稳定性,以减小外界环境对测量的干扰。模拟和仿真:利用数值模拟和仿真方法,对复杂材料和结构的应变场进行预测和优化,辅助实际测量的设计和解释。综上所述,克服复杂材料和结构的应变测量挑战需要综合运用校准、多参数测量、数据处理、表面处理、光源优化和模拟等策略,以提高测量的准确性和可靠性。同时,针对具体应用场景,还需要结合实际需求进行系统优化和验证。 上海VIC-Gauge 2D视频引伸计变形测量