隨著我國航空航天事業(yè)飛速發(fā)展,,新型飛行器的飛行速度越來越快,隨之帶來的是對其熱防護(hù)結(jié)構(gòu)的更高要求,,由此熱結(jié)構(gòu)材料的高溫力學(xué)性能成為熱防護(hù)系統(tǒng)與飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要依據(jù),。數(shù)字圖像相關(guān)法(DIC)是近年來新興的一種非接觸式變形測量方法,相較于傳統(tǒng)的變形測量方法,,它具有適用范圍廣,、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、操作簡單和測量精度高的優(yōu)點,,尤其是在高溫實驗的測量中具有獨特的優(yōu)勢,。數(shù)字圖像相關(guān)法(DIC)作為一種可視化全場測量手段,可重點關(guān)注局域變形帶空間特征,,結(jié)合微觀組織表征和時域分析,,揭示內(nèi)在物理機(jī)制,為抑制材料PLC效應(yīng)提供理論基礎(chǔ),。 通過測量材料在受力情況下的應(yīng)變分布,,可以了解材料的強(qiáng)度、韌性,、疲勞壽命等性能指標(biāo),。西安全場非接觸式測量系統(tǒng)
數(shù)字圖像相關(guān)法(DIC):原理:通過比較物體變形前后兩幅或多幅數(shù)字圖像中特征點的位移變化,來計算物體的應(yīng)變場,。優(yōu)點:全場測量,、精度高、易于實現(xiàn),。應(yīng)用:廣泛應(yīng)用于材料測試,、結(jié)構(gòu)監(jiān)測等領(lǐng)域。電子散斑干涉術(shù)(ESPI):原理:通過將激光照射到物體表面,,并利用CCD相機(jī)記錄物體表面散射的光波干涉條紋,,來測量物體表面的微小變形,。特點:高靈敏度、高分辨率,。激光干涉儀法:原理:利用激光干涉原理測量物體表面的位移變化,,進(jìn)而推導(dǎo)出應(yīng)變。應(yīng)用:適用于高精度測量和動態(tài)應(yīng)變測量,。廣東全場三維數(shù)字圖像相關(guān)應(yīng)變與運動測量系統(tǒng)數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)具有光路簡單,、環(huán)境適應(yīng)性好、測量范圍廣以及自動化程度高等諸多優(yōu)點,。
技術(shù)特點與優(yōu)勢非接觸性:避免了傳統(tǒng)接觸式測量可能引入的誤差和損傷,,保持被測試物體的完整性和原始狀態(tài)。高精度:能夠在微小尺度下精確測量應(yīng)變,,提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持工程分析和決策,。全場測量:能夠同時測量物體表面的全場應(yīng)變分布,有助于了解物體的變形情況,。高效率:快速獲取數(shù)據(jù)并進(jìn)行實時監(jiān)測,,提高了生產(chǎn)效率和質(zhì)量控制的能力。光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)廣泛應(yīng)用于航空航天,、土木工程,、機(jī)械制造、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域,。例如,,在航空航天領(lǐng)域,它用于飛行器的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測,;在土木工程領(lǐng)域,,它用于監(jiān)測大型建筑物和橋梁的結(jié)構(gòu)健康;在機(jī)械制造領(lǐng)域,,它用于評估機(jī)械部件的應(yīng)力和應(yīng)變狀態(tài),;在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,它用于研究生物組織的力學(xué)性能和變形行為,。
公路變形監(jiān)測是確保公路安全與維護(hù)的重要環(huán)節(jié),,但傳統(tǒng)的監(jiān)測方法在面對大范圍、復(fù)雜環(huán)境和高技術(shù)要求時,,往往顯得力不從心,。幸運的是,隨著科技的進(jìn)步,,我們現(xiàn)在有了GNSS技術(shù)這一強(qiáng)大的工具來應(yīng)對這些挑戰(zhàn),。GNSS,即全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng),,它通過接收來自多顆衛(wèi)星的信號進(jìn)行高精度定位,。與傳統(tǒng)的監(jiān)測方法相比,,GNSS技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢。它不需要通視,,能夠24小時不間斷地工作,,并且在很大程度上節(jié)省了人力,提高了監(jiān)測的自動化水平,。研究表明,,在水平位移觀測中,GNSS技術(shù)能夠精確到2厘米以內(nèi)的位移矢量,。這意味著即使是微小的公路變形也難逃其“法眼”。這種高精度的監(jiān)測能力為公路維護(hù)和管理提供了寶貴的數(shù)據(jù)支持,,有助于及時發(fā)現(xiàn)問題并采取相應(yīng)的措施,。此外,在高程測量方面,,GNSS技術(shù)同樣表現(xiàn)出色,,其精度可以控制在10厘米以內(nèi)。這一精度水平完全滿足公路監(jiān)測的要求,,進(jìn)一步證實了GNSS技術(shù)在公路監(jiān)測領(lǐng)域的應(yīng)用價值,。總之,,GNSS技術(shù)以其高精度,、高自動化和全天候工作的特點,為公路變形監(jiān)測帶來了改變性的變革,。它不只提高了監(jiān)測效率,,而且為公路的安全和維護(hù)提供了更為可靠的技術(shù)保障。 光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢和應(yīng)用前景,,是應(yīng)變測量領(lǐng)域的重要發(fā)展方向之一,。
隨著光電子技術(shù)、傳感器技術(shù)和圖像處理技術(shù)的進(jìn)步,,光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)將在以下幾個方面取得更大的突破:更高精度和靈敏度:滿足更微小,、更復(fù)雜變形測量的需求。更廣的應(yīng)用范圍:應(yīng)用于更多領(lǐng)域,,如柔性電子,、復(fù)合材料、微納器件等,。更智能化的測量系統(tǒng):實現(xiàn)自動識別,、自動分析、自動預(yù)警等功能,,提高測量效率和準(zhǔn)確性,。綜上所述,,光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)作為一種先進(jìn)的測量手段,在工程和科學(xué)研究中發(fā)揮著越來越重要的作用,。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展,,它將在未來發(fā)揮更加廣和深入的作用。光學(xué)應(yīng)變測量技術(shù)全場測量,,提供全部準(zhǔn)確應(yīng)變數(shù)據(jù),。山東三維全場數(shù)字圖像相關(guān)應(yīng)變與運動測量系統(tǒng)
在航空航天領(lǐng)域,光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)可用于測量飛機(jī)結(jié)構(gòu)在飛行過程中的應(yīng)變情況,。西安全場非接觸式測量系統(tǒng)
機(jī)械式應(yīng)變測量方法:機(jī)械式應(yīng)變測量已經(jīng)有很長的歷史,,其主要利用百分表或千分表測量變形前后測試標(biāo)距內(nèi)的距離變化而得到構(gòu)件測試標(biāo)距內(nèi)的平均應(yīng)變。工程測量中使用的機(jī)械式應(yīng)變測量儀器主要包括手持應(yīng)變儀和千分表引伸計,。機(jī)械式應(yīng)變測量方法主要優(yōu)點是讀數(shù)直觀,、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、可重復(fù)性使用等,。但需要人工讀數(shù),、費時費力、精度差,,對于應(yīng)變測點數(shù)量眾多的橋梁靜載試驗顯然不合適,。因此,除了少數(shù)室內(nèi)模型試驗的特殊需要,,工程結(jié)構(gòu)中很少使用,。西安全場非接觸式測量系統(tǒng)