福建三維全場非接觸應(yīng)變測量

來源: 發(fā)布時間:2025-04-22

光學(xué)是物理學(xué)的重要分支學(xué)科,也是與光學(xué)工程技術(shù)相關(guān)的學(xué)科。狹義來說,光學(xué)是關(guān)于光和視見的科學(xué),而現(xiàn)在常說的光學(xué)是廣義的,是研究從微波、紅外線、可見光、紫外線直到x射線和γ射線的寬廣波段范圍內(nèi)的電磁輻射的產(chǎn)生、傳播、接收和顯示,以及與物質(zhì)相互作用的科學(xué),著重研究的范圍是從紅外到紫外波段。它是物理學(xué)的一個重要組成部分,現(xiàn)多個領(lǐng)域使用到光學(xué)應(yīng)變測量數(shù)據(jù),例如進(jìn)行破壞性實(shí)驗(yàn)時,需要使用到非接觸式應(yīng)變測量光學(xué)儀器進(jìn)行高速的拍攝測量,但現(xiàn)有儀器上的檢測頭不便于穩(wěn)定調(diào)節(jié)角度,不便于多角度的進(jìn)行高速拍攝,影響到測量效果,且補(bǔ)光儀器不便調(diào)節(jié)前后位置。數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)(Digital Image Correlation,DIC)是一種非接觸式現(xiàn)代光學(xué)測量實(shí)驗(yàn)技術(shù)。福建三維全場非接觸應(yīng)變測量

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    機(jī)械式應(yīng)變測量方法:機(jī)械式應(yīng)變測量已經(jīng)有很長的歷史,其主要利用百分表或千分表測量變形前后測試標(biāo)距內(nèi)的距離變化而得到構(gòu)件測試標(biāo)距內(nèi)的平均應(yīng)變。工程測量中使用的機(jī)械式應(yīng)變測量儀器主要包括手持應(yīng)變儀和千分表引伸計(jì)。機(jī)械式應(yīng)變測量方法主要突出的特點(diǎn)是讀數(shù)直觀、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、可重復(fù)性使用等。但需要人工讀數(shù)、費(fèi)時費(fèi)力、精度差,對于應(yīng)變測點(diǎn)數(shù)量眾多的橋梁靜載試驗(yàn)顯然不合適。因此,除了少數(shù)室內(nèi)模型試驗(yàn)的特殊需要,工程結(jié)構(gòu)中很少使用。 北京哪里有賣全場三維非接觸變形測量光學(xué)技術(shù)的進(jìn)步將提升該測量的精度和應(yīng)用范圍,實(shí)現(xiàn)多維度、高精度的應(yīng)變測量。

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   對鋼材性能的應(yīng)變測量主要是檢查裂紋、孔、夾渣等,對焊縫主要是檢查夾渣、氣泡、咬邊、燒穿、漏焊、未焊透及焊腳尺寸不夠等,對鉚釘或螺栓主要是檢查漏焊、漏檢、錯位、燒穿、漏焊、未焊透及焊腳尺寸等。檢驗(yàn)方法主要有外觀檢驗(yàn)、X射線、超聲波、磁粉、滲透性等。超聲波在金屬材料測量中對頻率要求高,功率不需要過大,因此測量靈敏度高,測試精度高。超聲測量一般采用縱波測量和橫波測量(主要用來測量焊縫)。用超聲來檢查鋼結(jié)構(gòu)時,要求測量點(diǎn)的平整度、光滑。

    光學(xué)測量領(lǐng)域中,光學(xué)應(yīng)變測量和光學(xué)干涉測量是兩種重要的技術(shù)手段。雖然它們都屬于光學(xué)測量,但在測量原理和應(yīng)用背景上存在明顯差異。首先,讓我們深入探討光學(xué)應(yīng)變測量的工作原理。這種測量技術(shù)的中心是通過捕捉物體表面的形變來推斷其內(nèi)部的應(yīng)力分布狀態(tài)。該過程主要依賴于光柵投影和圖像處理技術(shù)。具體實(shí)施步驟包括將光柵投射到目標(biāo)物體表面,隨后使用高精度相機(jī)或其他光學(xué)傳感器捕捉光柵形變圖像。通過對這些圖像進(jìn)行一系列復(fù)雜而精密的處理和分析,我們能夠得到物體表面的應(yīng)變分布信息。 利用光學(xué)原理進(jìn)行非接觸應(yīng)變測量,有效評估鋼材中孔洞的大小和分布,保障質(zhì)量。

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技術(shù)特點(diǎn)與優(yōu)勢非接觸性:避免了傳統(tǒng)接觸式測量可能引入的誤差和損傷,保持被測試物體的完整性和原始狀態(tài)。高精度:能夠在微小尺度下精確測量應(yīng)變,提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持工程分析和決策。全場測量:能夠同時測量物體表面的全場應(yīng)變分布,有助于了解物體的變形情況。高效率:快速獲取數(shù)據(jù)并進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測,提高了生產(chǎn)效率和質(zhì)量控制的能力。光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)廣泛應(yīng)用于航空航天、土木工程、機(jī)械制造、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。例如,在航空航天領(lǐng)域,它用于飛行器的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測;在土木工程領(lǐng)域,它用于監(jiān)測大型建筑物和橋梁的結(jié)構(gòu)健康;在機(jī)械制造領(lǐng)域,它用于評估機(jī)械部件的應(yīng)力和應(yīng)變狀態(tài);在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,它用于研究生物組織的力學(xué)性能和變形行為。光學(xué)非接觸應(yīng)變測量利用光學(xué)原理和方法,在不與被測物體直接接觸的情況下,測量物體的應(yīng)變情況。湖北掃描電鏡數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)測量

DIC方法具有全場測量、高靈敏度、高精度等優(yōu)點(diǎn),特別適用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)和生物力學(xué)測試等領(lǐng)域。福建三維全場非接觸應(yīng)變測量

數(shù)字圖像相關(guān)法(DIC):原理:通過比較物體變形前后兩幅或多幅數(shù)字圖像中特征點(diǎn)的位移變化,來計(jì)算物體的應(yīng)變場。優(yōu)點(diǎn):全場測量、精度高、易于實(shí)現(xiàn)。應(yīng)用:廣泛應(yīng)用于材料測試、結(jié)構(gòu)監(jiān)測等領(lǐng)域。電子散斑干涉術(shù)(ESPI):原理:通過將激光照射到物體表面,并利用CCD相機(jī)記錄物體表面散射的光波干涉條紋,來測量物體表面的微小變形。特點(diǎn):高靈敏度、高分辨率。激光干涉儀法:原理:利用激光干涉原理測量物體表面的位移變化,進(jìn)而推導(dǎo)出應(yīng)變。應(yīng)用:適用于高精度測量和動態(tài)應(yīng)變測量。福建三維全場非接觸應(yīng)變測量