高速DIC測(cè)量技術(shù),將DIC與高速相機(jī)結(jié)合,采用兩(多)臺(tái)高速攝相機(jī)捕捉試驗(yàn)瞬間的圖像序列,并按照一定的時(shí)間順序慢速回放,通過(guò)軟件可以獲得目標(biāo)的空間位移(位移,應(yīng)變情況)。用于記錄分析高速瞬態(tài)位移及變形,直觀地觀測(cè)試驗(yàn)過(guò)程,用于材料和結(jié)構(gòu)載荷性能的測(cè)試,有助于分析結(jié)構(gòu)在服役期間的載荷性能及壽命,避免在產(chǎn)生擠壓碰撞時(shí)出現(xiàn)失效斷裂。
新拓三維XTDIC-SPARK三維高速測(cè)量系統(tǒng),基于分析樣品表面的散斑圖案,通過(guò)高速攝像機(jī)捕獲全視場(chǎng)數(shù)據(jù),結(jié)合XTDA動(dòng)態(tài)分析軟件,分析全場(chǎng)位移、應(yīng)變區(qū)域就變得直觀、精準(zhǔn)和可視化。對(duì)于高速事件的分析,XTDIC-SPARK三維高速測(cè)量系統(tǒng)具備標(biāo)志點(diǎn)追蹤功能。
XTDIC-SPARK三維高速測(cè)量系統(tǒng),通過(guò)參考點(diǎn)和時(shí)序信息計(jì)算追蹤點(diǎn)的位移、速度、加速度等數(shù)據(jù)。其測(cè)試過(guò)程不會(huì)對(duì)目標(biāo)的結(jié)構(gòu)特性和運(yùn)動(dòng)特性帶來(lái)任何干擾,測(cè)量結(jié)果可視、客觀、可信,適用于高速?zèng)_擊、高速振動(dòng)、高速變形、高速運(yùn)動(dòng)、高速旋轉(zhuǎn)等領(lǐng)域。
DIC技術(shù)搭配高速相機(jī)選型
由于高速測(cè)試的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景復(fù)雜,需要更清晰的高速影像,實(shí)現(xiàn)高精度的運(yùn)動(dòng)分析。XTDIC-SPARK三維高速測(cè)量系統(tǒng)可配置各類國(guó)內(nèi)外不同品牌、不同型號(hào)(像素、幀頻)的高速攝像機(jī),選擇高分辨率的超高速攝像機(jī),單張定格下的畫(huà)面,能確保畫(huà)面的細(xì)膩度和數(shù)據(jù)質(zhì)量。
需要對(duì)樣品進(jìn)行的分析類型會(huì)決定所需要的高速攝像機(jī)種類,采集速度——推薦合適的高速攝像機(jī)搭配DIC技術(shù)應(yīng)用。
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用于DIC的散斑場(chǎng)如果產(chǎn)生精細(xì),高對(duì)比度的視覺(jué)紋理,那么推薦高分辨率高速攝像機(jī),確保采集保持高幀率和良好的圖像質(zhì)量。
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高速?zèng)_擊或快速加載測(cè)試,產(chǎn)生的位移或應(yīng)變需搭配高速攝像機(jī),以捕獲快速變化的斑點(diǎn)圖案,且在分辨率方面進(jìn)行權(quán)衡以達(dá)到所需的高幀速率。一般而言,能夠在一百萬(wàn)像素或更小的分辨率情況下達(dá)到每秒數(shù)萬(wàn)幀速率的攝像機(jī)較為理想。
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對(duì)于高速爆炸、振動(dòng)測(cè)試,需配置超高速攝像機(jī)。DIC技術(shù)可以在整個(gè)分析過(guò)程中測(cè)量各種位置的振動(dòng)信息以及高速響應(yīng)情況。分析爆炸沖擊、高振動(dòng)頻率時(shí)(其中振動(dòng)響應(yīng)可達(dá)數(shù)萬(wàn)赫茲),推薦數(shù)十萬(wàn)、甚至超百萬(wàn)幀/秒速度成像的超高速攝像機(jī)。
DIC測(cè)試精度驗(yàn)證
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通過(guò)天線反射器振動(dòng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行位移偏差對(duì)比;
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通過(guò)激光位移傳感器獲取位移數(shù)據(jù),精度1微米;
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施加不同力載荷,每組采集20個(gè)數(shù)據(jù),DIC與傳感器進(jìn)行精度對(duì)比;
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位移精度0.01mm。
高速DIC測(cè)試工程應(yīng)用
高速?zèng)_擊DIC測(cè)量
DIC軟件對(duì)拍攝的高速?zèng)_擊圖像進(jìn)行處理,可得到受沖擊材料的應(yīng)變場(chǎng)和離面位移等信息,分析不同時(shí)刻的圖像、離面位移、水平方向(x)應(yīng)變場(chǎng)和垂直方向(y)應(yīng)變場(chǎng)。新拓三維高速3D-DIC技術(shù)可完整捕捉高速?zèng)_擊過(guò)程的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。
高速振動(dòng)DIC測(cè)量
理解結(jié)構(gòu)部件的振動(dòng)行為在各種機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中都很重要。理解特定結(jié)構(gòu)的振動(dòng)(包括其共振頻率和模態(tài)形狀)可以幫助工程師確定運(yùn)行參數(shù)和進(jìn)行壽命估算。DIC技術(shù)搭配高速攝像機(jī)可以進(jìn)行振動(dòng)分析,確定結(jié)構(gòu)的共振頻率,分析振動(dòng)模式和模態(tài)。
高速變形DIC測(cè)量
高速攝像技術(shù)可對(duì)典型的沖擊(例如霍普金森桿)與作用過(guò)程進(jìn)行全過(guò)程的測(cè)量,包括空氣沖擊波動(dòng)作以及全封閉容器的振動(dòng)爆炸。結(jié)合DIC(數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù))非接觸式應(yīng)變光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)可測(cè)得瞬態(tài)位移場(chǎng)、應(yīng)變場(chǎng)和速度場(chǎng)等,分析析典型沖擊荷載作用下結(jié)構(gòu)的變形破壞現(xiàn)象和機(jī)理。
運(yùn)動(dòng)軌跡DIC測(cè)量
通過(guò)高速攝像機(jī)捕捉高速目標(biāo)運(yùn)動(dòng)過(guò)程,并跟蹤運(yùn)動(dòng)物體特征點(diǎn),測(cè)量特定點(diǎn)的位移、速度、加速度等參數(shù)。DIC軟件對(duì)采集圖像的分析,輸出高速運(yùn)動(dòng)過(guò)程物體的三維坐標(biāo)、位移場(chǎng)、應(yīng)變場(chǎng)、軌跡姿態(tài)、速度、加速度、角度等信息,通過(guò)三維色譜云圖直觀顯示。