新疆全場三維非接觸應(yīng)變測量系統(tǒng)

來源: 發(fā)布時(shí)間:2023-04-23

非接觸應(yīng)變測量是指對(duì)被監(jiān)測對(duì)象或物體(可變形體)的變形進(jìn)行測量,從中可以了解變形的大小、空間分布和隨時(shí)間的發(fā)展,并進(jìn)行正確的分析和預(yù)測。也稱為應(yīng)變測量。監(jiān)測對(duì)象和變形體可大可小,可以是整個(gè)地球、一個(gè)區(qū)域或某一工程建(構(gòu))筑物。因此,變形觀測可分為全球變形觀測、區(qū)域變形觀測和工程變形觀測。此外,對(duì)于工程變形觀測,變形體和監(jiān)測對(duì)象也可以是與工程建設(shè)有關(guān)的各種建筑物(構(gòu)筑物)、機(jī)械和其他自然或人工物體。光學(xué)非接觸應(yīng)變測量應(yīng)用于光電效應(yīng)材料的應(yīng)力分析。新疆全場三維非接觸應(yīng)變測量系統(tǒng)

新疆全場三維非接觸應(yīng)變測量系統(tǒng),光學(xué)非接觸應(yīng)變測量

外部變形是指變形體的外部形狀及其空間位置的變化,如傾斜、裂縫、垂直和水平位移。因此,變形觀測可分為垂直位移觀測(通常稱為沉降觀測)、水平位移觀測(常稱為位移觀測)、傾斜觀測、裂縫觀測、,以及風(fēng)振觀測(強(qiáng)風(fēng)引起的變形觀測)、陽光觀測(陽光引起的不均勻加熱引起的變形的觀測)和基坑回彈觀測(基坑開挖期間卸載土壤重量引起的坑底土壤隆起的觀測);內(nèi)部變形是指變形體內(nèi)部應(yīng)力、溫度、水位、滲流和滲透壓力的變化。江西全場三維非接觸式應(yīng)變與運(yùn)動(dòng)測量系統(tǒng)光學(xué)非接觸應(yīng)變測量實(shí)現(xiàn)超高速的應(yīng)力測量。

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在材料的數(shù)值模擬中,由于具有特殊結(jié)構(gòu)的橡膠材料特性的不確定性,在同一結(jié)構(gòu)模型的兩個(gè)樣品上的測試可能會(huì)顯示出不同的動(dòng)態(tài)行為。此外,在橡膠和具有特殊結(jié)構(gòu)的金屬材料的拉伸性能測試中,可以看出橡膠材料的彈性性能比金屬材料具有明顯的優(yōu)勢。試驗(yàn)實(shí)測數(shù)據(jù)與預(yù)測結(jié)果基本一致。光學(xué)非接觸應(yīng)變測量適用于材料大拉伸變形的測量。該系統(tǒng)配備了高精度的工業(yè)攝像機(jī),以測量小體積材料的大變形。通過比較有限元數(shù)值模擬和DIC的數(shù)據(jù)結(jié)果,修正了數(shù)值模型數(shù)據(jù),以滿足石化行業(yè)橡膠產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)和工藝性能要求。

DIC(Digital Image Correlation)數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù),是一種通過圖像相關(guān)點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比的算法,通過該方法可計(jì)算出物體表面位移及應(yīng)變分布,(圖形中用紅色標(biāo)出)。整個(gè)測量過程,只需以一臺(tái)或兩臺(tái)圖像采集器,拍攝變形前后待測物圖像,經(jīng)運(yùn)算后3D全場應(yīng)變數(shù)據(jù)分布即可一目了然。不像應(yīng)變片需花費(fèi)大量時(shí)間做表面的磨平及黏貼,同時(shí)也只能測量到一個(gè)點(diǎn)某個(gè)方向的應(yīng)變數(shù)據(jù)。也不像條紋干涉法對(duì)環(huán)境要求嚴(yán)格。光學(xué)非接觸應(yīng)變測量方法獲得的數(shù)據(jù)為全場范圍內(nèi)的3D數(shù)據(jù)。用于分析、計(jì)算、記錄變形數(shù)據(jù)。采用圖形化顯示測量結(jié)果,便于更好地理解和分析被測材料的性能。光學(xué)非接觸應(yīng)變測量通過光纖光學(xué)傳感技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離測量。

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三維應(yīng)變測量技術(shù)對(duì)于塑性材料研究是非常重要的工具,它采用可移動(dòng)式非接觸測量頭,可方便地整合應(yīng)用到靜態(tài)、動(dòng)態(tài)、高速和高溫等測量環(huán)境中,可詳細(xì)地測量材料存在的復(fù)雜特性,甚至可用于材料的力學(xué)實(shí)驗(yàn),例如杯突實(shí)驗(yàn)、抗拉實(shí)驗(yàn)、拉彎實(shí)驗(yàn)以及剪切實(shí)驗(yàn)。比傳統(tǒng)的應(yīng)變計(jì)測量,可以獲得更詳細(xì)的數(shù)據(jù)信息,可對(duì)數(shù)字仿真做更詳細(xì)的對(duì)比和評(píng)價(jià)。結(jié)合光、電、計(jì)算機(jī)等技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),光學(xué)三維測量技術(shù)達(dá)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(diǎn),光學(xué)非接觸應(yīng)變測量在彈性塑性材料等特殊測量領(lǐng)域受到很大的關(guān)注。光學(xué)非接觸應(yīng)變測量在高溫、高壓等特殊環(huán)境中進(jìn)行測量。云南全場三維非接觸式測量系統(tǒng)

光學(xué)非接觸應(yīng)變測量通過多種方式實(shí)現(xiàn)應(yīng)變測量。新疆全場三維非接觸應(yīng)變測量系統(tǒng)

光學(xué)非接觸應(yīng)變測量常用的結(jié)構(gòu)或部件變形測量儀器有水平儀、經(jīng)緯儀、錘球、鋼卷尺、棉線、激光測位儀、紅外測距儀、全站儀等。構(gòu)件的變形形式有梁、屋架的撓曲、屋架的傾斜、柱的側(cè)向等,應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)對(duì)象選用不同的方法及儀器。在測量小跨、屋架撓度時(shí),可以采用簡易拉線法,或選用基準(zhǔn)點(diǎn)采用水平儀測平。房屋框架的傾斜變位測量,一般是將吊錘從上弦固定到下弦處,光學(xué)非接觸應(yīng)變測量其傾斜值,記錄傾斜方向??刹捎谜迟N10mm左右厚、50-80mm寬的石膏餅粘貼牢固,以判斷裂縫是否發(fā)展為宜,可采用粘貼石膏法。還可在裂縫的兩邊粘貼幾對(duì)手持應(yīng)變計(jì),用手持應(yīng)變計(jì)測量變形發(fā)展情況。新疆全場三維非接觸應(yīng)變測量系統(tǒng)

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