光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)是一種通過光學(xué)原理來測量物體表面應(yīng)變的方法。它可以實(shí)時、精確測量材料的應(yīng)變分布,無需直接接觸被測物體,避免了傳統(tǒng)接觸式應(yīng)變測量中可能引入的干擾和破壞。該技術(shù)的原理主要基于光學(xué)干涉原理和光柵衍射原理。通過使用激光光源照射在被測物體表面,光線會發(fā)生干涉或衍射現(xiàn)象。當(dāng)被測物體受到應(yīng)變時,其表面形狀和光程會發(fā)生變化,從而導(dǎo)致干涉或衍射圖樣的變化。通過分析這些變化,可以推導(dǎo)出被測物體表面的應(yīng)變分布情況。光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)在工程領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。它可以用于材料力學(xué)性能的研究、結(jié)構(gòu)變形的監(jiān)測、應(yīng)力分布的分析等。例如,在航空航天領(lǐng)域,可以利用該技術(shù)來評估飛機(jī)機(jī)翼的應(yīng)變分布情況,以確保其結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性。在材料科學(xué)研究中,該技術(shù)可以用于研究材料的力學(xué)性能和變形行為,為材料設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供重要的參考。總之,光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)通過光學(xué)原理實(shí)現(xiàn)對物體表面應(yīng)變的測量,具有非接觸、實(shí)時、精確等特點(diǎn)。 電阻應(yīng)變測量(電測法)是實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析中使用較廣和適應(yīng)性比較強(qiáng)的方法之一。新疆全場三維非接觸式應(yīng)變與運(yùn)動測量系統(tǒng)
應(yīng)變式稱重傳感器,是一款將機(jī)械力巧妙轉(zhuǎn)化為電信號的設(shè)備,準(zhǔn)確測量重量與壓力。只需將螺栓固定在結(jié)構(gòu)梁或工業(yè)機(jī)器部件,它便能敏銳感知因施加的力而產(chǎn)生的零件壓力。作為工業(yè)稱重與力測量的中心工具,應(yīng)變式稱重傳感器展現(xiàn)了厲害的高精度與穩(wěn)定性。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,其靈敏度和響應(yīng)能力得以提升,使得這款傳感器在眾多工業(yè)稱重與測試應(yīng)用中備受青睞。在實(shí)際操作中,將儀表直接置于機(jī)械部件上,不只簡便還經(jīng)濟(jì)高效。此外,傳感器亦可輕松安裝于機(jī)械或自動化生產(chǎn)設(shè)備上,實(shí)現(xiàn)重量與力的準(zhǔn)確測量。光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)嶄新登場,運(yùn)用光學(xué)傳感器測量物體應(yīng)變。相較于傳統(tǒng)接觸式應(yīng)變測量,其獨(dú)特優(yōu)勢顯而易見。較明顯的是,它無需與被測物體接觸,從而避免了由接觸引發(fā)的測量誤差。光學(xué)傳感器具備高靈敏度與快速響應(yīng)特性,能夠?qū)崟r捕捉物體的應(yīng)變變化。更值得一提的是,光學(xué)非接觸應(yīng)變測量還能應(yīng)對復(fù)雜環(huán)境的挑戰(zhàn),如在高溫、高壓或強(qiáng)磁場環(huán)境下進(jìn)行測量。 湖北三維全場非接觸應(yīng)變與運(yùn)動測量系統(tǒng)傳統(tǒng)的測量方法受限于透明材料表面反射和透射影響,而光學(xué)非接觸測量技術(shù)能有效解決問題,實(shí)現(xiàn)高精度測量。
振弦式應(yīng)變測量傳感器的研究起源于20世紀(jì)30年代,其工作原理如下:鋼弦在一定的張力作用下具有固定的自振頻率,當(dāng)張力發(fā)生變化時其自振頻率也會隨之發(fā)生改變。當(dāng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生應(yīng)變時,安裝在其上的振弦式傳感器內(nèi)的鋼弦張力發(fā)生變化,導(dǎo)致其自振頻率發(fā)生變化。通過測試鋼弦振動頻率的變化值,能夠計(jì)算得出測點(diǎn)的應(yīng)力變化值。振弦式應(yīng)變測量傳感器的突出特點(diǎn)是具有較強(qiáng)的抗干擾能力,在進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸送時信號失真非常小,測量值不受導(dǎo)線電阻變化以及溫度變化的影響,傳感器結(jié)構(gòu)相對簡單、制作與安裝過程比較方便。
車用覆蓋板鋼板材料CAE分析面臨著獲取高應(yīng)變速率下的應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)據(jù)獲取難的問題,需通過實(shí)驗(yàn)獲取鋼材在高應(yīng)變速率下的應(yīng)變數(shù)據(jù)。光學(xué)非接觸應(yīng)變測量方式:過去通常采用應(yīng)變片測量,通過超高速動態(tài)應(yīng)變儀,將應(yīng)變的動態(tài)過程記錄下來,用于測量隨時間變化的動態(tài)應(yīng)變。應(yīng)變片測的是兩點(diǎn)之間單向數(shù)據(jù),獲取兩點(diǎn)之間應(yīng)變的平均值,無法獲取大尺寸鋼板視場范圍內(nèi)的所有點(diǎn)數(shù)據(jù);無法實(shí)時記錄整個實(shí)驗(yàn)的動態(tài)變形過程,無法針對覆蓋板不同區(qū)域做不同分析。三維應(yīng)變測量技術(shù)用于測量橋梁、建筑等結(jié)構(gòu)在受力或變形時的應(yīng)變狀態(tài),以評估其安全性和穩(wěn)定性。
典型應(yīng)用案例分析航空航天領(lǐng)域飛機(jī)蒙皮疲勞測試復(fù)合材料沖擊損傷熱防護(hù)系統(tǒng)變形連接件力學(xué)行為汽車工業(yè)應(yīng)用碰撞測試變形分析焊接殘余應(yīng)力測量橡膠部件大變形電池組熱膨脹生物醫(yī)學(xué)工程骨科植入物測試血管支架擴(kuò)張軟組織力學(xué)特性牙科材料研究;技術(shù)發(fā)展趨勢多尺度測量融合宏觀-微觀關(guān)聯(lián)分析跨尺度數(shù)據(jù)配準(zhǔn)異源數(shù)據(jù)融合智能化發(fā)展自動特征識別實(shí)時數(shù)據(jù)處理異常檢測算法自適應(yīng)測量新方法創(chuàng)新超分辨率重建深度學(xué)習(xí)增強(qiáng)壓縮感知應(yīng)用光子多普勒技術(shù)。光柵片法:將光柵片粘貼在物體表面,通過測量光柵片上干涉條紋的變化來計(jì)算物體表面的運(yùn)動或形變信息。重慶VIC-2D非接觸應(yīng)變測量系統(tǒng)
數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)(Digital Image Correlation,DIC)是一種非接觸式現(xiàn)代光學(xué)測量實(shí)驗(yàn)技術(shù)。新疆全場三維非接觸式應(yīng)變與運(yùn)動測量系統(tǒng)
變壓器繞組變形測試系統(tǒng)根據(jù)對變壓器內(nèi)部繞組特征參數(shù)的測量,采用目前世界發(fā)達(dá)國家正在開發(fā)完善的內(nèi)部故障頻率響應(yīng)分析(FRA)方法,對變壓器內(nèi)部故障作出準(zhǔn)確判斷。該設(shè)備是將變壓器內(nèi)部繞組參數(shù)在不同頻域的響應(yīng)變化經(jīng)量化處理后,根據(jù)其變化量值的大小、頻響變化的幅度、區(qū)域和頻響變化的趨勢,來確定變壓器內(nèi)部繞組的變化程度,進(jìn)而可以根據(jù)測量結(jié)果判斷變壓器是否已經(jīng)受到嚴(yán)重破壞、是否需要進(jìn)行大修。對于運(yùn)行中的變壓器而言,無論過去是否保存有頻域特征圖,通過比較故障變壓器線圈間特征圖譜的差異,也可以對故障程度進(jìn)行判斷。新疆全場三維非接觸式應(yīng)變與運(yùn)動測量系統(tǒng)