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高速双目DIC三维应变测量系统介绍及其应用

2024-11-15

数字图像相关技术DIC作为一种非接触式光学测量手段,基于数字图像相关和双目视觉测量原理重建被测物表面点在变形前后的三维空间坐标,进而获取形貌与变形信息,与应变片比具有可视化、全场连续动态测量等特点。

高速双目DIC系统,数字图像相关技术DIC与高速摄像机结合,用于记录分析高速瞬态位移及变形,直观地观测试验过程,用于材料和结构载荷性能的测试,有助于分析结构在服役期间的载荷性能及寿命,避免在产生挤压碰撞时出现失效断裂。

高速双目DIC系统,通过参考点和时序信息计算追踪点的位移、速度、加速度等数据。系统适合高速跟踪测量,可逐帧同步记录外部的加载或位移数据信息,实现超高速试验的非接触全场动态应变测量。

新拓三维超高速双目DIC高速应变测量系统.jpg

高速双目DIC应变测量系统技术特性

• 超过1000000万帧的超高速测量

• 跟踪精度高达 0.01px

• 海量目标同时追踪

• 支持多种格式图像或视频导入计算

• 灵活的多相机组合测量

• 图像预处理

• 特征跟踪和匹配跟踪算法(标记点,编码点,十字标等)

• 手动,半自动,全自动跟踪

• XY/XT/多轴多窗口图表,三维轨迹显示

• 2D、3D坐标,位移,变形,应变

• 角度、速度、加速度

• 6DoF轨迹姿态

• 偏差比对CAD/FEM

• 材料力学实验(冲击,碰撞,模态等 )

高速双目DIC系统搭配高速摄像机拍摄过程,不会对目标的结构特性和运动特性带来任何干扰,测量结果可视、客观、可信。测量精度非常高,对运动目标的动态测量可以得到时间序列图像,除了可以对单幅图像进行分析还可以考虑目标的运动特征, 对物体进行运动参数测量,得到相应的曲线。

高速双目DIC三维应变测量系统通过测量不仅能够获得目标的静态三维信息,又能够获得目标在时空中的变化信息,如变形、速度、位移、加速度等。材料拉伸试验中,目标存在一定范围的空间内有三维的位移,或者目标存在受应力作用下产生形变,该位移、应变产生往往速度较快,研究该物体的三维位移情况或者应变,对于提高材料的可靠性能有着至关重要的作用。

传统的位移传感器(应变片)等,存在量程有限,操作繁琐,对于高速过程测量不准,负载效应,不能多点测量等问题。采用两台高速摄相机进行双目拍摄,捕捉试验瞬间的双目图像序列,并能按照一定的时间顺序慢速回放,通过数字图像相关(DIC)软件可以获得目标的空间位移(应变,应力情况)。

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