三維數字散斑應變測量分析系統

三維數字散斑動態應變測量分析系統是一種光學非接觸式三維形變測應變數系統，三維數字散斑動態應變測量分析系統，採用數字圖像相關方法DIC（Digital Image Correlation），結合雙目立體視覺技術。採用兩個高速攝像機，實時採集物體各個變形階段的散斑圖像，計算出全場應變和變形。用於分析、計算、記錄變形數據。採用圖形化顯示測量結果，便於更好地理解和分析被測材料的性能。系統識別測量物體表面結構的數字圖像，為圖像像素計算坐標，測量工程的第一個圖像表示為未變形狀態。在被測物體變形過程中或者變形之後，採集連續的圖像。系統比較數字圖像並計算物體紋理特徵的位移和變形。該系統特別適合測量靜態和動態載荷下的三維變形，用於分析實際組件的變形和應變。

基本介紹

• 中文名：三維數字散斑應變測量分析系統
• 外文名：Digital Image Correlation
• 研發單位：西安交通大學

簡介

三維數字散斑動態應變測量分析系統，採用數字圖像相關方法DIC（Digital Image Correlation），結合雙目立體視覺技術。採用兩個高速攝像機，實時採集物體各個變形階段的散斑圖像，利用圖像相關算法進行物體表面變形點的立體匹配，並重建出匹配點的三維空間坐標。對位移場數據進行平滑處理和變形信息的可視化分析，從而實現快速、高精度、實時、非接觸全場應變測量系統。

西安交通大學信息機電研究所綜合跨學科研究優勢，多位專家教授領導的碩博隊伍，研究推出了三維數字散斑動態變形測量分析系統—— 三維數字散斑動態變形測量分析系統。該系統 用於三維變形場測量，當前已經國內諸多科研院所院所、實驗室在力學領域中一種重要的測試方法，其主要套用有：

用途

可用於全場振動測量、動態應變測量、高速變形測量、斷裂力學、衝擊激勵及動態材料試驗中測量材料特性參數等。系統的靈活的設計使套用範圍非常廣泛，包括從微電子或生物力學的顯微研究至航天、航空、汽車、艦船及鐵路工業領域的大尺寸零部件測量。

1) 在材料力學性能測量方面：可套用於各種複雜材料的力學性能測試中。如火箭發動劑固體燃料、橡膠、光纖、壓電薄膜、複合材料以及木材、岩石、土方等天然材料的力學性能的檢測中。

廣泛套用於破壞力學研究中，包括裂紋尖端應變場測量、裂紋尖端張開位移測量以及高溫下裂紋尖端應變場測量等。

2) 在細觀力學測量方面：藉助於掃描電子顯微鏡(SEM)、掃描隧道電子顯微鏡(STEM)以及原子力顯微鏡(AFM)，越來越多地套用於細觀力學測量。

3) 在損傷與破壞檢測方面：可套用於多種複雜材料，如岩石、炸藥材料的破壞檢測中。套用於一些特殊器件，如陶瓷電容器、電子器件，電子封裝的無損檢測研究中。

4) 在生物力學測量方面：套用於測量手術復位後肱骨頭在內旋轉及前屈運動下大小結節的相對位移量，以及頸椎內固定器對人體頸椎運動生物力學性能的影響等。

西安交通大學信息機電研究所

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