湖南光学数字图像相关技术变形测量

DIC（Digital Image Correlation）数字图像相关技术，是一种通过图像相关点进行对比的算法，通过该方法可计算出物体表面位移及应变分布，（图形中用红色标出）。整个测量过程，只需以一台或两台图像采集器，拍摄变形前后待测物图像，经运算后3D全场应变数据分布即可一目了然。不像应变片需花费大量时间做表面的磨平及黏贴，同时也只能测量到一个点某个方向的应变数据。也不像条纹干涉法对环境要求严格。光学非接触应变测量方法获得的数据为全场范围内的3D数据。用于分析、计算、记录变形数据。采用图形化显示测量结果，便于更好地理解和分析被测材料的性能。光学非接触应变测量通过自适应算法实现精度自校准。湖南光学数字图像相关技术变形测量

外部变形是指变形体的外部形状及其空间位置的变化，如倾斜、裂缝、垂直和水平位移。因此，变形观测可分为垂直位移观测（通常称为沉降观测）、水平位移观测（常称为位移观测）、倾斜观测、裂缝观测、，以及风振观测（强风引起的变形观测）、阳光观测（阳光引起的不均匀加热引起的变形的观测）和基坑回弹观测（基坑开挖期间卸载土壤重量引起的坑底土壤隆起的观测）；内部变形是指变形体内部应力、温度、水位、渗流和渗透压力的变化。全场非接触变形测量光学非接触应变测量通过光子晶体技术实现精密测量。

随着矿井开采逐渐向深部发展，原岩应力与构造应力不断升高，对于围岩力学性质和地应力分布异常、岩巷的支护设计研究至关重要。研究团队借助XTDIC三维全场应变测量系统，光学非接触应变测量采用相似材料模拟方法，模拟原始应力状态下不同开挖过程和支护作用影响的深部围岩变形破坏特征，对模型表面应变、位移进行实时监测，研究深部岩巷围岩变形破坏过程，分析不同支护设计和开挖速度影响的围岩变形破坏规律，为探索深部岩巷岩爆的发生和破坏规律提供指导依据。

随着我国航空航天事业的飞速发展，新型飞行器的飞行速度越来越快，随之带来的是对其热防护结构的更高要求，由此热结构材料的高温力学性能成为热防护系统与飞行器结构设计的重要依据。数字图像相关法（DIC）是近年来新兴的一种光学非接触应变测量方法，相较于传统的变形测量方法，光学非接触应变测量具有适用范围广、环境适应性强、操作简单和测量精度高的优点，尤其是在高温实验的测量中具有独特的优势。某单位在模拟实验中采用两台高速相机拍摄风洞风载下垂尾模型的震颤研究状况，通过光学应变测量系统分析不同风速下各个位置（标记点）的振动和散斑（C区域）的变形状态，获得了该尾翼振动模态参数与振型。光学非接触应变测量通过数学建模实现动态应力分析。

光学是物理学的一个重要分支，也是与光学工程技术相关的学科。从狭义上讲，光学是光和视觉的科学。现在，人们常说光学是广义的，它研究从微波、红外、可见光、紫外线到x射线和γ射线的电磁辐射的产生、传播、接收和显示以及与物质的相互作用的科学，重点是从红外到紫外的范围。它是物理学的重要组成部分。光学应变测量数据用于许多领域。例如，在进行破坏性实验时，需要使用非接触式应变测量光学仪器进行高速摄影和测量。然而，现有仪器上的探测器头不便于稳定调节角度和多角度高速摄影，影响测量效果，并且不方便调节光补偿仪器的前后位置。光学非接触应变测量通过多种方式实现应变测量。广西全场三维数字图像相关总代理

光学非接触应变测量通过多个角度测量实现精确的应力分析。湖南光学数字图像相关技术变形测量

降低噪声和减少振动是汽车设计中非常重要的部分，振动模态分析可以快速有效地测量汽车零部件运动过程中的震动、偏移。发动机启动、车门开关、汽车碰撞实验等运动过程中，都会产生激励特性，系统可以测量分析零部件运作过程的固有频率、阻尼比等信息，研究振动产生噪声成分和提供噪声的比重，进行设备故障检测和在线评估。光学非接触应变测量可测量全场应变、位移、速度、加速度、振动、模态分析等，对于传统测量方法的局限性，光学非接触应变测量提供了一种非接触式、可视化测量方法，解决了大视场测量以及设备、人为操作等测量误差问题。湖南光学数字图像相关技术变形测量

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