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新疆光学数字图像相关技术应变系统

来源: 发布时间:2026年02月01日

光学非接触应变测量技术是一种独特且高效的方式来评估物体的应变情况。该技术主要基于光学理论,通过捕捉并分析光在物体中的行为变化来测量应变。其中,光弹性法备受瞩目,它运用了光弹性效应来精确测量应变。此方法的基本原理是,当光线穿越受应变的物体时,其传播速度和偏振状态会因应变而产生变化。通过精密的光学设备来检测这些变化,我们就能准确推断出物体的应变状况。光弹性法的优点在于其高精度和高灵敏度,即便是微小的应变也能被准确捕捉。更重要的是,这种方法无需接触物体,从而避免了可能对被测物体造成的任何损伤。此外,光的传播速度和偏振状态的变化可以通过专业光学仪器进行精确测量,从而保证了测量结果的准确性。除了光弹性法之外,还有几种其他的光学非接触应变测量方法也值得一提。例如,全息干涉法,这种方法结合了全息术和干涉原理,能够实现大范围的应变测量。数字图像相关法则利用先进的数字图像处理技术,通过分析物体表面的图像信息来测量应变。另外,激光散斑法通过观测激光散斑图案的变化来测量应变,特别适用于表面应变的测量。较后,光纤光栅传感器则是一种利用光纤光栅的光学效应来高精度测量应变的方法。光学非接触应变测量通过测量光线的反射或透射来获取应变信息。新疆光学数字图像相关技术应变系统

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金属应变计是一种用于测量物体应变的装置,其实际应变计因子可以从传感器制造商或相关文档中获取,通常约为2。由于应变测量通常很小,只有几个毫应变(10⁻³),因此需要精确测量电阻的微小变化。例如,当测试样本的实际应变为500毫应变时,应变计因子为2的应变计可以检测到电阻变化为2(50010⁻⁶)=0.1%。对于120Ω的应变计,变化值只为0.12Ω。为了测量如此小的电阻变化,应变计采用基于惠斯通电桥的配置概念。惠斯通电桥由四个相互连接的电阻臂和激励电压VEX组成。当应变计与被测物体一起安装在电桥的一个臂上时,应变计的电阻值会随着应变的变化而发生微小的变化。这个微小的变化会导致电桥的电压输出发生变化,从而可以通过测量输出电压的变化来计算应变的大小。除了传统的应变测量方法外,光学非接触应变测量技术也越来越受到关注。这种技术利用光学原理来测量材料的应变,具有非接触、高精度和高灵敏度等优点。它通常使用光纤光栅传感器或激光干涉仪等设备来测量材料表面的位移或形变,从而间接计算出应变的大小。这种新兴的测量技术为应变测量带来了新的可能性,并在许多领域中得到了普遍应用。福建哪里有卖数字图像相关技术非接触式应变与运动测量系统电阻应变测量(电测法)是实验应力分析中使用比较广并且适应性比较强的方法之一。

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光纤光栅传感器刻写的光栅具有较差的抗剪能力。在光学非接触应变测量中,为适应不同的基体结构,需要开发相应的封装方式,如直接埋入式、封装后表贴式、直接表贴等。埋入式封装通常将光纤光栅用金属或其他材料封装成传感器后,预埋进混凝土等结构中进行应变测量,如桥梁、楼宇、大坝等。但在已有的结构上进行监测只能进行表贴,如现役飞机的载荷谱监测等。无论采用哪种封装形式,由于材料的弹性模量以及粘贴工艺的不同,光学非接触应变测量应变传递过程必将造成应变传递损耗,导致光纤光栅所测得的应变与基体实际应变不一致。

光学应变测量系统(DIC)普遍应用于航空航天领域,用于测量和验证不同工况下结构的形变和振动情况,以一种高精度、非接触式、可视化全场测量的方式,替代传统的引伸计和应变片测量方法。该系统能够方便地整合到例如环境测试箱、风洞、疲劳测试台等测试环境,提供飞机制作过程中的材料测试、零部件检测、整机检测等各阶段的位移、应变测量等数据。飞机在高速飞行时由于气体与蒙皮材料表面摩擦,使大量动能转变为热能并传递到蒙皮表面,所以蒙皮材料在不同攻角、风速、温度中都会受到一定的影响。应变测量基于光学原理,具有效率高、无破坏性、工作距离大等特点。

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为了在航空航天、汽车、焊接工艺等材料研究方面取得重大进步,材料研究人员正在开发更轻,更坚固且能长时间承受更高的温度的材料。可以为科研实验人员在高温材料试验提供可靠的非接触式应变测量解决方案,助力增强科研实验室的创新能力,以满足应用材料科学快速发展的需求。高温材料测试实验室通常要进行新材料的性能测试。在这些情况下,从测量设备,收集数据,到数据分析计算,实验数据的高可靠程度是至关重要的。可以用于航空航天、汽车、机械、材料、力学、土木建筑等多个学科的科学研究和工程测量中。传统的位移和应变测量方法往往采用引伸计与应变片等接触式方法进行。湖北三维全场数字图像相关应变系统

三维应变测量技术用于测量桥梁、建筑等结构在受力或变形时的应变状态,以评估其安全性和稳定性。新疆光学数字图像相关技术应变系统

随着我国社会经济和科学技术的快速发展,土木建设工程规模也在不断扩大,建筑的造型、功能以及技术逐渐多样化、复杂化、大型化,与之相关的设备、材料、技术也不断更新,对土木工程领域的测量分析难度更是不断提升。因此,提高该领域测量精度和简化测量操作流程是及待解决的问题。传统土木工程测试多使用应变片、位移传感器等方式,实验前的准备工作相当繁琐,也无法满足超高层、超大跨度、特大跨度桥梁、大型复杂结构等建筑测量需求。光学应变测量系统借助机器视觉和数字图像相关技术让科研人员更便捷地观察测量混合结构在应力作用下的性能表现,为土木工程领域中的测量实验注入新的发展动能。新疆光学数字图像相关技术应变系统