江蘇掃描電鏡非接觸變形測量

來源: 發(fā)布時間:2024-08-24

光學非接觸應(yīng)變測量技術(shù)是一種通過光學方法來測量物體表面應(yīng)變的技術(shù)。它具有不破壞性、高精度、高靈敏度等優(yōu)點,因此在材料科學、工程領(lǐng)域等方面有著廣泛的應(yīng)用。隨著科技的不斷發(fā)展,光學非接觸應(yīng)變測量技術(shù)也在不斷進步和完善。其中的一些發(fā)展包括:1.傳感器技術(shù)的進步:隨著光學傳感器技術(shù)的發(fā)展,新型的傳感器不斷涌現(xiàn),具有更高的靈敏度和更廣的測量范圍,能夠滿足不同應(yīng)用領(lǐng)域的需求。2.圖像處理算法的改進:圖像處理算法的改進可以提高數(shù)據(jù)的準確性和穩(wěn)定性,使得測量結(jié)果更加可靠和精確。3.多參數(shù)測量的實現(xiàn):光學非接觸應(yīng)變測量技術(shù)不僅可以測量應(yīng)變,還可以同時測量其他參數(shù),如溫度、形變等,從而提供更全方面的信息。光學非接觸應(yīng)變測量方法適用于微小應(yīng)變的測量,可通過對光的偏振狀態(tài)和干涉圖樣的分析來實現(xiàn)測量。江蘇掃描電鏡非接觸變形測量

江蘇掃描電鏡非接觸變形測量,光學非接觸應(yīng)變測量

    光學非接觸應(yīng)變測量技術(shù)在應(yīng)對復雜材料和結(jié)構(gòu)(如多層復合材料、非均勻材料等)的應(yīng)變測量時,確實面臨一些挑戰(zhàn)。以下是一些主要的挑戰(zhàn)以及可能的解決策略,用以提高測量的準確性和可靠性:挑戰(zhàn):材料表面特性:多層復合材料和非均勻材料的表面可能具有不同的反射、散射和透射特性,這可能導致光學測量中的信號干擾和失真。多層結(jié)構(gòu)的層間應(yīng)變:多層復合材料在受力時,各層之間的應(yīng)變可能不同,這增加了測量的復雜性。非均勻性導致的局部應(yīng)變:非均勻材料的性質(zhì)可能在不同區(qū)域有明顯差異,導致局部應(yīng)變變化大,難以準確測量。環(huán)境因素的影響:溫度、濕度、光照等環(huán)境因素可能影響材料的表面特性和光學測量系統(tǒng)的性能。解決策略:優(yōu)化光學系統(tǒng)和圖像處理算法:針對復雜材料和結(jié)構(gòu)的表面特性,優(yōu)化光學系統(tǒng)的設(shè)計和圖像處理算法,以減少信號干擾和失真。例如,可以采用更高分辨率的相機、更精確的光學元件和更先進的圖像處理技術(shù)。 河南VIC-Gauge?3D視頻引伸計光學非接觸應(yīng)變測量方法簡單易行,可以實時監(jiān)測物體表面的應(yīng)變變化。

江蘇掃描電鏡非接觸變形測量,光學非接觸應(yīng)變測量

    典型系統(tǒng)介紹——PMLABDIC-3D非接觸式三維應(yīng)變光學測量系統(tǒng):該系統(tǒng)由中國科學技術(shù)大學與東南大學共同開發(fā),采用非接觸式光學測量方法,可準確測量物體的空間三維坐標以及位移和應(yīng)變等數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)利用數(shù)字圖像處理基本原理,通過數(shù)字鏡頭采集圖像,拍攝試件變形前后表面形貌特征,識別被測物體表面結(jié)構(gòu),然后通過三維重建以及數(shù)字圖像相關(guān)性運算得出圖像各像素的對應(yīng)坐標。上海VIC-Gauge3D視頻引伸計測量裝置:該裝置也是一種光學非接觸應(yīng)變測量設(shè)備,廣泛應(yīng)用于高溫環(huán)境下的應(yīng)變測量。通過比對已知應(yīng)變的標準樣品,實現(xiàn)對設(shè)備的準確校準,具有非接觸、實時監(jiān)測等優(yōu)點。 

    與傳統(tǒng)的應(yīng)變測量裝置(如應(yīng)變計和夾式引伸計)相比,光學非接觸應(yīng)變測量具有許多優(yōu)勢。首先,它無需與物體直接接觸,因此可以避免由于接觸產(chǎn)生的附加應(yīng)力和誤差。其次,它可以測量整個物體表面的應(yīng)變分布,而不只只是局部點的應(yīng)變。此外,由于采用了圖像處理技術(shù),該方法可以實現(xiàn)高精度的測量,并且適用于各種材料和形狀的物體??偟膩碚f,光學非接觸應(yīng)變測量原理是通過光學測量系統(tǒng)捕捉物體表面的圖像變化,并利用圖像處理技術(shù)來計算物體的應(yīng)變情況。這種方法具有高精度、全場測量和無需接觸等優(yōu)點,在材料力學、結(jié)構(gòu)工程等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。 光學應(yīng)變測量的分辨率取決于測量設(shè)備的性能和方法選擇。

江蘇掃描電鏡非接觸變形測量,光學非接觸應(yīng)變測量

    應(yīng)變測量范圍廣:從,覆蓋了從微小應(yīng)變到大應(yīng)變的較廣范圍。適用性:適用于多種尺寸的測量,從小尺寸的微小物體到大型結(jié)構(gòu)件都能有效測量。接口多樣:提供多種數(shù)據(jù)接口,可以與其他設(shè)備如試驗機等進行聯(lián)動,實時同步采集相關(guān)信號。盡管光學非接觸應(yīng)變測量系統(tǒng)在技術(shù)上已經(jīng)非常成熟,并且在國內(nèi)也有工業(yè)級的產(chǎn)品,但它可能不適合長期(如十年以上)的測量需求。這是因為任何測量系統(tǒng)都可能隨著時間的推移而出現(xiàn)性能退化,因此在長期測量中可能需要定期校準和維護。綜上所述,光學非接觸應(yīng)變測量系統(tǒng)不僅能夠提供高精度的測量結(jié)果,還能夠準確地捕捉到微小的應(yīng)變值,這使得它在材料科學、結(jié)構(gòu)工程以及許多其他領(lǐng)域都有著較廣的應(yīng)用。然而,對于長期測量的應(yīng)用,需要考慮到系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,并制定相應(yīng)的維護計劃。 光學非接觸應(yīng)變測量利用高靈敏度的全場或局部方法,實現(xiàn)亞微應(yīng)變級別的分辨率。貴州全場非接觸式測量系統(tǒng)

光學非接觸應(yīng)變測量利用激光散斑術(shù)和數(shù)字圖像相關(guān)術(shù),無需接觸被測物體即可獲取應(yīng)變信息。江蘇掃描電鏡非接觸變形測量

    光學非接觸應(yīng)變測量系統(tǒng)的技術(shù)原理主要基于雙目立體視覺技術(shù)和數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)。系統(tǒng)通過左右兩個相機拍攝的圖像對,利用相關(guān)匹配算法計算圖像中的視差,從而重建出物體表面的三維形貌。在物體發(fā)生變形時,系統(tǒng)會比較變形前后的圖像,通過圖像像素點的移動來計算出物體表面的位移及應(yīng)變分布。此外,光學非接觸應(yīng)變測量技術(shù)的應(yīng)用范圍廣泛,不僅適用于室內(nèi)外普通環(huán)境,還可以在極端溫度、高速加載等特殊條件下使用。這使得它非常適合于各種材料的力學性能測試,如金屬、塑料、橡膠、復合材料等。它同樣可以用于實際組件的變形和應(yīng)變分析,包括成形極限曲線、殘余應(yīng)力分析等。同時,這一技術(shù)還能夠為有限元分析提供準確的實驗數(shù)據(jù),幫助驗證和優(yōu)化仿真模型??偟膩碚f,光學非接觸應(yīng)變測量技術(shù)以其非侵入性、高精度和廣泛的應(yīng)用范圍,在現(xiàn)代材料科學研究和工程應(yīng)用中發(fā)揮著越來越重要的作用。它為研究者提供了一個有效的工具,以更好地理解和分析材料在不同加載條件下的力學行為,對于推動新材料的開發(fā)和新工藝的優(yōu)化具有重要意義。 江蘇掃描電鏡非接觸變形測量