應用領域光學非接觸應變測量在材料科學、工程領域以及其他許多應用中具有廣泛的應用前景。以下是一些主要的應用領域:1,、材料性能測試:用于測試各種材料的力學性能,如拉伸,、壓縮、彎曲等過程中的應變變化/2,、工程結構監(jiān)測:在橋梁,、建筑、飛機等工程結構的監(jiān)測中,,用于實時檢測結構的應變狀態(tài),,評估結構的安全性和穩(wěn)定性/3、生物醫(yī)學:在生物醫(yī)學領域,,用于測量生物組織的應變變化,,如血管、心臟等的應變狀態(tài)/4,、高溫環(huán)境測量:在高溫環(huán)境下,,傳統(tǒng)的接觸式應變測量方法往往無法滿足需求,而光學非接觸應變測量可以克服這一難題,,實現(xiàn)高溫環(huán)境下的應變測量,。光學應變測量技術可實時監(jiān)測形變,具有快速實時性,。全場非接觸式應變測量
光學應變測量系統(tǒng)(DIC)普遍應用于航空航天領域,,用于測量和驗證不同工況下結構的形變和振動情況,以一種高精度,、非接觸式,、可視化全場測量的方式,替代傳統(tǒng)的引伸計和應變片測量方法,。該系統(tǒng)能夠方便地整合到例如環(huán)境測試箱,、風洞、疲勞測試臺等測試環(huán)境,提供飛機制作過程中的材料測試,、零部件檢測,、整機檢測等各階段的位移、應變測量等數(shù)據(jù),。飛機在高速飛行時由于氣體與蒙皮材料表面摩擦,,使大量動能轉變?yōu)闊崮懿鬟f到蒙皮表面,所以蒙皮材料在不同攻角,、風速、溫度中都會受到一定的影響,。山東光學非接觸式應變測量系統(tǒng)三維應變測量技術常用的光學方法有光柵片法,、激光干涉儀法和數(shù)字圖像相關法(DIC)等。
隨著礦井開采逐漸向深部發(fā)展,,原巖應力與構造應力不斷升高,,對于圍巖力學性質(zhì)和地應力分布異常、巖巷的支護設計研究至關重要,。研究團隊借助研索儀器VIC-3D三維非接觸全場應變測量系統(tǒng),,采用相似材料模擬方法,模擬原始應力狀態(tài)下不同開挖過程和支護作用影響的深部圍巖變形破壞特征,,對模型表面應變,、位移進行實時監(jiān)測,研究深部巖巷圍巖變形破壞過程,,分析不同支護設計和開挖速度影響的圍巖變形破壞規(guī)律,,為探索深部巖巷巖爆的發(fā)生和破壞規(guī)律提供指導依據(jù)。
在安全日益重要的現(xiàn)在,,應變也受到了越來越較多的關注,,那么什么是應變?應變是一個重要的物理量,,指在外力和非均勻溫度場等因素作用下物體局部的相對變形,。應變測量是機械結構和機械強度分析里的重要手段,是保證機械設備正常運行的重要分析方法,,在航空航天,、工程機械、通用機械以及道路交通等領域有著十分廣泛的應用,。應變測量的方法很多,,其對應的傳感器也各不相同,主要有電阻應變片,、振弦式應變傳感器,、手持應變儀、千分表引伸計,、光纖布拉格光柵傳感器等,,其中電阻應變片以其靈敏度高,、響應速度快、造價低,、安裝方便,、質(zhì)量輕、標距小等特點應用比較為普遍,。 激光干涉儀法:利用激光光束的干涉原理來測量物體表面的形變信息,。通過測量光束的相位變化。
光學是物理學的重要分支學科,,也是與光學工程技術相關的學科,。狹義來說,光學是關于光和視見的科學,,而現(xiàn)在常說的光學是廣義的,,是研究從微波、紅外線,、可見光,、紫外線直到x射線和γ射線的寬廣波段范圍內(nèi)的電磁輻射的產(chǎn)生、傳播,、接收和顯示,,以及與物質(zhì)相互作用的科學,著重研究的范圍是從紅外到紫外波段,。它是物理學的一個重要組成部分,,現(xiàn)多個領域使用到光學應變測量數(shù)據(jù),例如進行破壞性實驗時,,需要使用到非接觸式應變測量光學儀器進行高速的拍攝測量,,但現(xiàn)有儀器上的檢測頭不便于穩(wěn)定調(diào)節(jié)角度,不便于多角度的進行高速拍攝,,影響到測量效果,,且補光儀器不便調(diào)節(jié)前后位置。數(shù)字圖像相關技術(Digital Image Correlation,,DIC)是一種非接觸式現(xiàn)代光學測量實驗技術,。湖南VIC-2D數(shù)字圖像相關技術系統(tǒng)哪里可以買到
光學非接觸應變測量技術具有明顯的技術優(yōu)勢和應用前景,是應變測量領域的重要發(fā)展方向之一,。全場非接觸式應變測量
公路變形監(jiān)測是確保公路安全與維護的重要環(huán)節(jié),,但傳統(tǒng)的監(jiān)測方法在面對大范圍、復雜環(huán)境和高技術要求時,,往往顯得力不從心,。幸運的是,隨著科技的進步,我們現(xiàn)在有了GNSS技術這一強大的工具來應對這些挑戰(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)星的信號進行高精度定位,。與傳統(tǒng)的監(jiān)測方法相比,,GNSS技術具有明顯的優(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)問題并采取相應的措施,。此外,在高程測量方面,,GNSS技術同樣表現(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,,進一步證實了GNSS技術在公路監(jiān)測領域的應用價值,。總之,,GNSS技術以其高精度,、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提供了更為可靠的技術保障。 全場非接觸式應變測量