山东VIC-3D数字图像相关技术应变测量

光学非接触应变测量是一种通过光学测量技术实现的应变测量方法，光学非接触应变测量利用光与物质相互作用时产生的光学现象（如光的反射、折射、干涉、衍射等）来间接地测量物体的变形。通过分析物体变形前后光学信号的变化，可以推导出物体的应变状态。利用全息原理记录物体的三维信息，通过比较变形前后的全息图，可以计算出物体的应变场。通过激光照射物体表面并测量反射光的振动情况，可以计算出物体的微小变形和应变。基于图像处理技术，通过比较物体变形前后两幅或多幅数字图像中特征点的位移变化，来计算物体的应变场。DIC具有全场测量、精度高、易于实现等优点。相比传统方法，光学应变测量技术更具优势，应用前景广阔。山东VIC-3D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，为了更加准确测量这些局部应变需要使用应变仪。 江苏三维全场数字图像相关技术应变与运动测量系统光学非接触应变测量克服了传统方法的限制，为复杂结构和微小变形的测量提供了新的解决方案。

    典型系统介绍——PMLABDIC-3D非接触式三维应变光学测量系统：该系统由中国科学技术大学与东南大学共同开发，采用非接触式光学测量方法，可准确测量物体的空间三维坐标以及位移和应变等数据。该系统利用数字图像处理基本原理，通过数字镜头采集图像，拍摄试件变形前后表面形貌特征，识别被测物体表面结构，然后通过三维重建以及数字图像相关性运算得出图像各像素的对应坐标。上海VIC-Gauge3D视频引伸计测量装置：该装置也是一种光学非接触应变测量设备，广泛应用于高温环境下的应变测量。通过比对已知应变的标准样品，实现对设备的准确校准，具有非接触、实时监测等优点。

    机械式应变测量方法：机械式应变测量已经有很长的历史，其主要利用百分表或千分表测量变形前后测试标距内的距离变化而得到构件测试标距内的平均应变。工程测量中使用的机械式应变测量仪器主要包括手持应变仪和千分表引伸计。机械式应变测量方法主要优点是读数直观、环境适应能力强、可重复性使用等。但需要人工读数、费时费力、精度差，对于应变测点数量众多的桥梁静载试验显然不合适。因此，除了少数室内模型试验的特殊需要，工程结构中很少使用。 三维应变测量技术是一种用于测量物体三维应变状态的重要工程测量方法。

    安装应变计需要花费大量时间和资源，而不同电桥配置之间差别也很大。粘贴式应变计数量、电线数量以及安装位置都会影响到安装所需的工作量。一些电桥配置甚至要求应变计安装在结构的反面，这种要求难度很大，甚至无法实现。1/4桥类型I单需安装一个应变计和2根或3根电线，因而是比较简单的配置类型。应变测量十分复杂，多种因素会影响测量效果。因此，要得到可靠的测量结果，就需要恰当地选择和使用电桥、信号调理、连线以及DAQ组件。例如，没有应变时，应变计应用引起的电阻容差和应变会生成一定量的初始偏置电压。同样，长导线会增加电桥臂的电阻，从而增加了偏置误差并且使电桥输出敏感性降低。 光学非接触应变测量技术通过光干涉或光栅投影等方法，实现对物体表面形变的高精度、非接触式测量。上海全场三维数字图像相关测量装置

光学非接触应变测量相比传统接触式方法，具有高精度、高灵敏度、无损伤等诸多优势。山东VIC-3D数字图像相关技术应变测量

    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非接触式变形测量方法，相较于传统的变形测量方法，它具有适用范围广、环境适应性强、操作简单和测量精度高的特点，尤其是在高温实验的测量中具有独特的优势。数字图像相关法（DIC）作为一种可视化全场测量手段，可重点关注局域变形带空间特征，结合微观表征和时域分析，揭示内在物理机制，为克制材料PLC效应提供理论基础。 山东VIC-3D数字图像相关技术应变测量