重慶光學(xué)數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)變形測量

    隨著我國航空航天事業(yè)飛速發(fā)展，新型飛行器的飛行速度越來越快，隨之帶來的是對其熱防護(hù)結(jié)構(gòu)的更高要求，由此熱結(jié)構(gòu)材料的高溫力學(xué)性能成為熱防護(hù)系統(tǒng)與飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要依據(jù)。數(shù)字圖像相關(guān)法（DIC）是近年來新興的一種非接觸式變形測量方法，相較于傳統(tǒng)的變形測量方法，它具有適用范圍廣、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、操作簡單和測量精度高的優(yōu)點(diǎn)，尤其是在高溫實驗的測量中具有獨(dú)特的優(yōu)勢。數(shù)字圖像相關(guān)法（DIC）作為一種可視化全場測量手段，可重點(diǎn)關(guān)注局域變形帶空間特征，結(jié)合微觀組織表征和時域分析，揭示內(nèi)在物理機(jī)制，為抑制材料PLC效應(yīng)提供理論基礎(chǔ)。 數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)具有光路簡單、環(huán)境適應(yīng)性好、測量范圍廣以及自動化程度高等諸多優(yōu)點(diǎn)。重慶光學(xué)數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)變形測量

我國西南地區(qū)地震頻發(fā)，大量邊坡受強(qiáng)震累積作用產(chǎn)生損傷，極易受天氣和人類工程活動影響誘發(fā)滑坡災(zāi)害，開展強(qiáng)震區(qū)巖質(zhì)邊坡長期穩(wěn)定性研究尤為重要。黃土表（淺）層裂隙及其發(fā)育，使得滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害頻繁發(fā)生，對含裂隙的土質(zhì)斜坡的研究是一種有益的探索。研究團(tuán)隊通過開展含裂隙黃土斜坡和不含裂隙黃土斜坡的對比振動臺模型試驗，研究地震荷載作用下黃土斜坡坡面位移和加速度響應(yīng)規(guī)律。通過三維全場應(yīng)變測量系統(tǒng)，高精度、實時獲得斜坡表面的變形量，從斜坡坡面位移和坡體加速度兩個方面分析斜坡的動力響應(yīng)特征，揭示地震作用下兩類黃土地震斜坡的動力響應(yīng)特性。貴州光學(xué)非接觸式應(yīng)變測量系統(tǒng)光學(xué)測量技術(shù)不只精度高，還能適應(yīng)各種環(huán)境和條件，是現(xiàn)代建筑物變形監(jiān)測的理想選擇。

  使用多波長或多角度測量技術(shù)：利用多波長或多角度的光學(xué)測量技術(shù)，可以獲取更多關(guān)于材料表面和結(jié)構(gòu)的信息，從而更準(zhǔn)確地測量應(yīng)變。這種技術(shù)可以揭示材料內(nèi)部的應(yīng)變分布和層間應(yīng)變差異。結(jié)合其他測量技術(shù)：將光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)與其他測量技術(shù)（如機(jī)械傳感器、電子顯微鏡等）相結(jié)合，可以相互補(bǔ)充，提高測量的準(zhǔn)確性和可靠性。例如，可以使用機(jī)械傳感器來校準(zhǔn)光學(xué)測量系統(tǒng)，或使用電子顯微鏡來觀察材料微觀結(jié)構(gòu)的變化。進(jìn)行環(huán)境控制：在測量過程中控制環(huán)境因素，如保持恒定的溫度、濕度和光照條件，以減少其對測量結(jié)果的影響。此外，還可以使用溫度補(bǔ)償算法來糾正溫度引起的測量誤差。

   在橋梁靜動載試驗時，如何減小應(yīng)變測試中的各種干擾因素，提高檢測效率和測量數(shù)據(jù)的可信度，是長期以來工程師們一直在苦苦探索的問題。經(jīng)過多年的技術(shù)攻關(guān)，終于研發(fā)成功了一種可裝配式多用途應(yīng)變測量傳感器，成功地應(yīng)用在了多座橋梁的靜動載試驗中，有效解決了橋梁靜動載試驗中應(yīng)變測量時遇到的一系列問題，特別是惡劣環(huán)境下的應(yīng)變測試問題。應(yīng)變片由兩個相同的敏感柵重疊配置，可以抵消所產(chǎn)生的電磁感應(yīng)噪聲。導(dǎo)線采用絞合線，同樣可以抵消感應(yīng)噪聲，因此該應(yīng)變片不易受交變磁場的影響。光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車工程、材料科學(xué)等領(lǐng)域。

在材料數(shù)值模擬中，由于特殊體質(zhì)橡膠材料特性具有不確定性，在相同結(jié)構(gòu)模型的兩個樣本上測試，可能顯示出各異的動態(tài)行為。另外，在特殊體質(zhì)橡膠和金屬材料拉伸性能測試中，可以看出橡膠材料的彈性特性相比金屬材料有著明顯優(yōu)勢。試驗實測數(shù)據(jù)與預(yù)測結(jié)果基本吻合，光學(xué)非接觸應(yīng)變測量適用于測量材料拉伸大變形測量，系統(tǒng)配置工業(yè)相機(jī)精度足夠高，可以測量細(xì)小體積材料的大變形，通過對比有限元數(shù)值模擬和DIC的數(shù)據(jù)結(jié)果，來修正數(shù)值模型數(shù)據(jù)，以達(dá)到在石油化工所涉及橡膠制品的技術(shù)參數(shù)、工藝性能需求。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，三維應(yīng)變測量技術(shù)也在不斷改進(jìn)和完善。江西全場三維數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)應(yīng)變測量系統(tǒng)

光柵片法：將光柵片粘貼在物體表面，通過測量光柵片上干涉條紋的變化來計算物體表面的運(yùn)動或形變信息。重慶光學(xué)數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)變形測量

典型應(yīng)用案例分析航空航天領(lǐng)域飛機(jī)蒙皮疲勞測試復(fù)合材料沖擊損傷熱防護(hù)系統(tǒng)變形連接件力學(xué)行為汽車工業(yè)應(yīng)用碰撞測試變形分析焊接殘余應(yīng)力測量橡膠部件大變形電池組熱膨脹生物醫(yī)學(xué)工程骨科植入物測試血管支架擴(kuò)張軟組織力學(xué)特性牙科材料研究；技術(shù)發(fā)展趨勢多尺度測量融合宏觀-微觀關(guān)聯(lián)分析跨尺度數(shù)據(jù)配準(zhǔn)異源數(shù)據(jù)融合智能化發(fā)展自動特征識別實時數(shù)據(jù)處理異常檢測算法自適應(yīng)測量新方法創(chuàng)新超分辨率重建深度學(xué)習(xí)增強(qiáng)壓縮感知應(yīng)用光子多普勒技術(shù)。重慶光學(xué)數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)變形測量