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应用于光学薄膜的弯曲应力分析。安徽全场三维非接触应变测量装置

光学非接触应变测量是一种通过光学方法测量材料应变状态的技术,主要用于工程应力分析、材料性能评估等领域。其原理基于光学干涉的原理和应变光栅的工作原理。以下是光学非接触应变测量的基本原理:干涉原理:光学非接触应变测量技术利用光学干涉原理来测量材料表面的微小位移或形变。当光线通过不同光程的路径后再次叠加时,会出现干涉现象。这种干涉现象可以用来测量材料表面的微小变形,从而间接推断出应变状态。应变光栅原理:应变光栅是一种具有周期性光学结构的传感器,通常由激光光源、光栅和相机组成。应变光栅的工作原理是通过激光光源照射到被测物体表面,光栅在表面形成一种周期性的图案。当被测物体发生形变时,光栅图案也会发生变化,这种变化可以通过相机捕捉到,并通过信号处理和分析,得到应变信息。新疆扫描电镜非接触测量装置数字图像相关法(DIC):通过捕捉物体表面的图像,并利用图像处理算法计算物体表面的位移和应变情况。

在材料科学领域,数值模拟对于预测材料的性能和行为具有关键作用。然而,对于橡胶这类具有复杂结构的材料,其特性的不确定性常常给模拟带来挑战。这种不确定性可能导致在相同结构模型下的两个橡胶样品在实验中展现出不同的动态反应。与金属等具有明确结构的材料相比,橡胶在拉伸测试下展现了厉害的弹性,实验数据与预测结果大致相符。为了更精确地评估橡胶在大拉伸变形下的性能,研究者可采用光学非接触应变测量技术。这种技术运用高精度工业摄像机,能够捕捉材料在大变形过程中的细微变化。该技术特别适用于测量小体积材料经历大变形的情况。将光学非接触应变测量得到的数据与有限元数值模拟结果进行对比,可以为数值模型提供宝贵的验证和修正依据。通过这样的比较,可以调整模型的参数,以确保其更准确地反映橡胶材料的实际性能。这对于满足石化行业中橡胶制品的特定技术参数和工艺性能要求至关重要。综上所述,光学非接触应变测量技术为评估大拉伸变形材料提供了有力工具。结合有限元数值模拟,不只可以验证模型的准确性,还能优化模型,以更精确地满足橡胶制品的性能要求。
光学非接触应变测量具有许多优势,其中较重要的是其高灵敏度。光学传感器可以通过测量物体表面的微小位移来计算应变量,因此具有很高的灵敏度。相比之下,传统的接触式应变测量方法需要对传感器进行校准,而且受到传感器自身的刚度限制,灵敏度较低。光学非接触应变测量方法可以实现对微小应变的准确测量,对于一些对应变测量要求较高的应用场景非常适用。例如,在材料研究和工程应用中,对材料的应变进行精确测量是非常重要的。光学非接触应变测量方法可以实时监测材料的应变变化,提供准确的数据支持。此外,光学非接触应变测量方法还具有非常好的空间分辨率。光学传感器可以通过光束的聚焦来实现对微小区域的测量,因此可以提供高分辨率的应变数据。这对于需要对材料的局部应变进行研究和分析的应用非常有帮助。另一个优势是光学非接触应变测量方法的非破坏性。传统的接触式应变测量方法需要将传感器与被测物体直接接触,可能会对被测物体造成损伤。而光学非接触应变测量方法可以通过光束与被测物体之间的相互作用来实现测量,不会对被测物体造成任何损伤。光学非接触应变测量可以通过多点测量和自适应算法来提高测量的准确性。

光学非接触应变测量技术对环境的湿度和气压有一定的要求。湿度和气压的变化会引起物体的体积变化,从而影响应变的测量结果。因此,在进行光学非接触应变测量时,需要保持环境湿度和气压的稳定性。一般来说,可以通过控制环境的湿度和气压来减小它们对测量结果的影响。较后,光学非接触应变测量技术对环境的尘埃和污染物也有一定的要求。尘埃和污染物会附着在物体表面,从而影响光学非接触应变测量的准确性。因此,在进行光学非接触应变测量时,需要保持环境的清洁度。可以通过在测量区域周围设置过滤器或者进行定期清洁来减小尘埃和污染物的影响。综上所述,光学非接触应变测量技术对环境条件有一定的要求。光照条件的稳定性、环境温度的稳定性、环境的振动和干扰、环境的湿度和气压以及环境的清洁度都会对测量结果产生影响。因此,在进行光学非接触应变测量时,需要注意保持环境条件的稳定性,以确保测量结果的准确性和可靠性。垂直位移的变形监测技术就是对建筑物进行垂直方向上的变形监测。贵州哪里有卖VIC-2D非接触应变与运动测量系统
三维应变测量技术通过测量物体表面上的位移或形变信息,可以推断出物体在空间中各个方向上的应变状态。安徽全场三维非接触应变测量装置
外部变形描述的是物体外部形态及其在空间中的位置变化,例如倾斜、裂缝、垂直和水平的位移等。据此,变形观测可以分为垂直位移观测(也被称为沉降观测)、水平位移观测(通常称为位移观测)、倾斜观测、裂缝观测,以及其他如风振观测、阳光观测和基坑回弹观测等多种类型。垂直位移观测主要是通过测量物体的高度变化来识别其是否发生沉降。这种观测常常依赖于水准仪或全站仪进行,这些工具能够精确地测量出物体的高度变化。水平位移观测则是通过测量物体在水平方向上的位置变化来判断其是否发生位移。其常用的观测方法包括使用全站仪、全球定位系统(GPS)和测距仪等。这些工具可以提供物体在水平方向上的精确位置信息。倾斜观测是通过测量物体的倾斜角度来判断其是否发生倾斜。常用的观测方法包括倾斜仪、倾角传感器和全站仪等,它们可以提供物体倾斜角度的精确测量结果。裂缝观测则是通过测量物体表面的裂缝情况来判断其是否发生裂缝。常用的观测方法包括裂缝计、裂缝标记和摄影测量等,这些方法可以提供物体裂缝的位置、长度和宽度等信息。而风振观测则是通过测量物体在强风作用下的振动情况来判断其是否发生变形。安徽全场三维非接触应变测量装置