湖北三維全場非接觸應(yīng)變測量系統(tǒng)

隨著計算機圖像處理技術(shù)的飛速發(fā)展，對材料和結(jié)構(gòu)三維信息的提取在工業(yè)生產(chǎn)、汽車制造、土木建筑等領(lǐng)域中顯得尤為重要。結(jié)合光、電、計算機等技術(shù)的優(yōu)點，光學(xué)三維應(yīng)變測量技術(shù)達到了非接觸性、無破壞性、精度和分辨率高以及測量速度快的特點，在彈性塑性材料等特殊測量領(lǐng)域受到很大的關(guān)注。研究和設(shè)計一個新產(chǎn)品或制造各種零部件時，掌握所使用材料的特性信息十分關(guān)鍵，這有助于更加可靠、有效地比較塑性材料的差異和優(yōu)化成形過程。變形測量的級別劃分與其精密要求應(yīng)符合相關(guān)的規(guī)定。湖北三維全場非接觸應(yīng)變測量系統(tǒng)

隨著我國社會經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，土木建設(shè)工程規(guī)模也在不斷擴大，建筑的造型、功能以及技術(shù)逐漸多樣化、復(fù)雜化、大型化，與之相關(guān)的設(shè)備、材料、技術(shù)也不斷更新，對土木工程領(lǐng)域的測量分析難度更是不斷提升。因此，提高該領(lǐng)域測量精度和簡化測量操作流程是及待解決的問題。傳統(tǒng)土木工程測試多使用應(yīng)變片、位移傳感器等方式，實驗前的準(zhǔn)備工作相當(dāng)繁瑣，也無法滿足超高層、超大跨度、特大跨度橋梁、大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)等建筑測量需求。光學(xué)應(yīng)變測量系統(tǒng)借助機器視覺和數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)讓科研人員更便捷地觀察測量混合結(jié)構(gòu)在應(yīng)力作用下的性能表現(xiàn)，為土木工程領(lǐng)域中的測量實驗注入新的發(fā)展動能。湖北三維全場非接觸應(yīng)變測量系統(tǒng)芯片結(jié)構(gòu)變化細(xì)微的測量條件下，三維應(yīng)變測量技術(shù)分析尤為重要。

光學(xué)應(yīng)變測量系統(tǒng)（DIC）普遍應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域，用于測量和驗證不同工況下結(jié)構(gòu)的形變和振動情況，以一種高精度、非接觸式、可視化全場測量的方式，替代傳統(tǒng)的引伸計和應(yīng)變片測量方法。該系統(tǒng)能夠方便地整合到例如環(huán)境測試箱、風(fēng)洞、疲勞測試臺等測試環(huán)境，提供飛機制作過程中的材料測試、零部件檢測、整機檢測等各階段的位移、應(yīng)變測量等數(shù)據(jù)。飛機在高速飛行時由于氣體與蒙皮材料表面摩擦，使大量的動能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮懿鬟f到蒙皮表面，所以蒙皮材料在不同攻角、風(fēng)速、溫度中都會受到一定的影響。

為了在航空航天、汽車、焊接工藝等材料研究方面取得重大進步，材料研究人員正在開發(fā)更輕，更堅固且能長時間承受更高的溫度的材料?？梢詾榭蒲袑嶒炄藛T在高溫材料試驗提供可靠的非接觸式應(yīng)變測量解決方案，助力增強科研實驗室的創(chuàng)新能力，以滿足應(yīng)用材料科學(xué)快速發(fā)展的需求。高溫材料測試實驗室通常要進行新材料的性能測試。在這些情況下，從測量設(shè)備，收集數(shù)據(jù)，到數(shù)據(jù)分析計算，實驗數(shù)據(jù)的高可靠程度是至關(guān)重要的?？梢杂糜诤娇蘸教?、汽車、機械、材料、力學(xué)、土木建筑等多個學(xué)科的科學(xué)研究和工程測量中。非接觸式光學(xué)測量系統(tǒng)的位移精度高達10μm。

動態(tài)基準(zhǔn)實時測量軟件用來獲取各測站點實時坐標(biāo)數(shù)據(jù)，其實質(zhì)是控制網(wǎng)的全自動測量。當(dāng)全站儀測站點位于變形區(qū)域，為及時得到測站點的位置信息，將測站點納入控制網(wǎng)，控制網(wǎng)的已知點位于變形區(qū)域外，即為監(jiān)測控制網(wǎng)中的基準(zhǔn)點。變形點監(jiān)測軟件包括各分控機上的監(jiān)測軟件和主控機上的數(shù)據(jù)庫管理軟件兩部分。分控機上的監(jiān)測軟件用來控制測量機器人按.要求的觀測時間、測量限差、觀測的點組進行測量，并將測量的結(jié)果寫入主控機上的管理數(shù)據(jù)庫中?？梢酝ㄟ^全場非接觸式測量方式，測試關(guān)鍵部位變形和損傷的起始位置。湖北三維全場非接觸應(yīng)變測量系統(tǒng)

為了分析變形規(guī)律和預(yù)測變形趨勢，必須按照一定的時間周期重復(fù)進行變形觀測。湖北三維全場非接觸應(yīng)變測量系統(tǒng)

機械式應(yīng)變測量方法：機械式應(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。機械式應(yīng)變測量方法主要優(yōu)點是讀數(shù)直觀、環(huán)境適應(yīng)能力強、可重復(fù)性使用等。但需要人工讀數(shù)、費時費力、精度差，對于應(yīng)變測點數(shù)量眾多的橋梁靜載試驗顯然不合適。因此，除了少數(shù)室內(nèi)模型試驗的特殊需要，工程結(jié)構(gòu)中很少使用。湖北三維全場非接觸應(yīng)變測量系統(tǒng)

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