江西光学数字图像相关技术应变测量

    在桥梁静动载试验时，如何减小应变测试中的各种干扰因素，提高检测效率和测量数据的可信度，是长期以来工程师们一直在苦苦探索的问题。经过多年的技术攻关，终于研发成功了一种可装配式多用途应变测量传感器，成功地应用在了多座桥梁的静动载试验中，有效解决了桥梁静动载试验中应变测量时遇到的一系列问题，特别是恶劣环境下的应变测试问题。应变片由两个相同的敏感栅重叠配置，可以抵消所产生的电磁感应噪声。导线采用绞合线，同样可以抵消感应噪声，因此该应变片不易受交变磁场的影响。 在航空航天领域，光学非接触应变测量技术可用于测量飞机结构在飞行过程中的应变情况。江西光学数字图像相关技术应变测量

    对于复合材料的拉伸试验，可以使用试样一侧的单应变测量来测量轴向应变。然而，通过在试样的相对两侧进行测量并计算它们的平均值，可以得到更一致和准确的结果。使用平均应变测量对于压缩测试至关重要，因为两次测量之间的差异用于检查试样是否过度弯曲。通常在拉伸和压缩测试中确定泊松比需要额外测量横向应变。剪切试验时需要确定剪切应变，剪切应变可以通过测量轴向和横向应变来计算。在V型缺口剪切试验中，应变分布不均匀且集中在试样的缺口之间，为了更加准确地测量这些局部应变需要使用应变仪。 湖南全场非接触应变与运动测量系统振弦式应变测量传感器具有较强的抗干扰能力。

    在安全日益重要的现在，应变也受到了越来越较多的关注，那么什么是应变？应变是一个重要的物理量，指在外力和非均匀温度场等因素作用下物体局部的相对变形。应变测量是机械结构和机械强度分析里的重要手段，是保证机械设备正常运行的重要分析方法，在航空航天、工程机械、通用机械以及道路交通等领域有着十分广泛的应用。应变测量的方法很多，其对应的传感器也各不相同，主要有电阻应变片、振弦式应变传感器、手持应变仪、千分表引伸计、光纤布拉格光栅传感器等，其中电阻应变片以其灵敏度高、响应速度快、造价低、安装方便、质量轻、标距小等特点应用比较为普遍。

    拉力试验力值的应变测量是通过测力传感器、扩展器和数据处理系统来完成的。从数据力学上看，在小变形前提下，弹性元件的某一点应变霹雳与弹性元件的力成正比，也与弹性变形成正比。以S型试验机传感器为例，当传感器受到拉力P的影响时，由于弹性元件的应变与外力P的大小成正比，弹性元件的应变与外力P的大小成正比，应变片可以连接到测量电路，测量其输出电压，然后测量输出力的大小。变形测量是通过变形测量和安装来测量的，用于测量样品在实验过程中的变形。安装有两个夹头，通过一系列传记念头结构与安装在测量和安装顶部的光电编码器连接。 在土木工程领域，光学非接触应变测量技术可用于监测建筑物、桥梁等结构的应变情况。

光学非接触应变测量技术是近年来快速发展的材料力学性能测试方法，其原理是通过光学手段获取材料表面变形信息，进而计算应变场分布。与传统接触式测量相比，该技术具有全场测量、不干扰被测对象等优势。研索仪器科技（上海）有限公司在该领域的技术积累已形成完整解决方案。当前主流的光学非接触应变测量技术主要包括：数字图像相关法（DIC）电子散斑干涉术（ESPI）数字全息干涉术光栅投影轮廓术，数字图像相关技术详解系统组成架构(1)图像采集系统：高分辨率工业相机（500万像素以上）长工作距显微镜头（可选）同步触发控制单元多相机立体视觉配置(2)照明系统：同轴冷光源照明高均匀度面光源脉冲式激光光源（高速应用）(3)软件分析平台：三维位移场重构算法应变计算引擎数据可视化模块第三方数据接口关键技术参数位移测量分辨率：0.01像素应变测量范围：0.005%-200%，采集帧率：100,000fps（高速型）视场范围：1mm²-1m²（可调）。光学应变测量利用光栅投影和图像处理技术，通过测量物体表面的形变来推断内部应力分布。江苏VIC-3D非接触测量系统

光学应变测量和光学干涉测量在原理和应用上有所不同，前者间接推断应力，后者直接测量形变。江西光学数字图像相关技术应变测量

在材料数值模拟中，由于特殊体质橡胶材料特性具有不确定性，在相同结构模型的两个样本上测试，可能显示出各异的动态行为。另外，在特殊体质橡胶和金属材料拉伸性能测试中，可以看出橡胶材料的弹性特性相比金属材料有着明显优势。试验实测数据与预测结果基本吻合，光学非接触应变测量适用于测量材料拉伸大变形测量，系统配置工业相机精度足够高，可以测量细小体积材料的大变形，通过对比有限元数值模拟和DIC的数据结果，来修正数值模型数据，以达到在石油化工所涉及橡胶制品的技术参数、工艺性能需求。江西光学数字图像相关技术应变测量