尽管光学非接触应变测量技术已取得进展,但其在工业现场的广泛应用仍面临多重挑战:环境适应性提升工业场景中存在的振动、温度波动、油污粉尘等因素会干扰光学测量。针对这一问题,研究者正开发自适应光学补偿系统,通过实时监测环境参数并调整光路参数,提升系统稳定性。例如,在汽车碰撞试验中,集成惯性测量单元(IMU)的DIC系统可动态修正振动引起的图像模糊,确保数据可靠性。多尺度测量融合材料变形往往跨越多个空间尺度(如宏观结构变形与微观裂纹扩展)。现有光学技术难以同时覆盖米级测量范围与微米级分辨率。混合测量系统通过组合三维DIC与扫描电子显微镜(SEM),实现“宏观形变-微观损伤”关联分析,为疲劳寿命预测提供新思路。机械式应变测量已有很长的历史。上海全场非接触式应变测量系统

光学非接触应变测量:技术原理、应用场景与江浙沪供应商推荐光学非接触应变测量技术是通过光学成像、激光干涉、数字图像相关(DIC)等原理,在不接触被测物体的前提下,测量材料或结构在受力、温度变化、振动等工况下的形变、应变及位移数据的无损检测技术。其优势在于无接触干扰、高精度、大范围测量、适用于复杂工况,应用于航空航天、汽车制造、土木工程、材料研发、电子电器等领域。数字图像相关法(DIC)通过拍摄物体表面散斑图像,对比变形前后的像素位移,计算应变 / 位移。广西高速光学数字图像相关技术测量系统研索仪器科技(上海)有限公司认准研索仪器科技(上海)有限公司!

在材料科学与工程测试领域,应变测量是评估材料力学性能、优化结构设计的关键环节。传统接触式测量方法依赖应变片、引伸计等器件与被测物体直接接触,不仅易干扰测试状态、破坏样品完整性,更难以捕捉全场变形信息。随着工业制造向高精度、复杂化升级,光学非接触应变测量技术应运而生,成为打破传统局限的变革性解决方案。研索仪器科技(上海)有限公司(ACQTEC)作为该领域的领航者,以数字图像相关(DIC)技术为关键,构建起覆盖多尺度、多场景的测量体系,为科研与工业领域提供精确可靠的测试支撑。
人工智能赋能的数据处理传统光学测量数据处理依赖人工特征提取与参数调优,效率与泛化能力受限。深度学习技术的引入为这一问题提供了解决方案。例如,卷积神经网络(CNN)可直接从原始图像中预测应变场,处理速度较传统DIC算法提升两个数量级;生成对抗网络(GAN)则可用于散斑图案增强,提升低对比度图像的测量精度。航空航天:复合材料结构健康监测在C919大型客机机翼壁板测试中,三维DIC系统实时采集壁板在气动载荷下的应变分布,结合有限元模型验证设计合理性。测试结果表明,光学测量数据与数值模拟结果吻合度超过95%,缩短了适航认证周期。研索光学技术助力材料失效研究,清晰揭示裂纹萌生与扩展的应变分布。

光学应变测量的本质是通过分析光与材料表面相互作用后的信号变化,反推材料变形信息。这一过程涉及几何光学、物理光学与波动光学的综合应用,其物理机制可归纳为以下三类:光强调制机制当光照射到变形表面时,表面粗糙度、倾斜角度或遮挡关系的变化会直接导致反射光强分布改变。例如,在激光散斑法中,粗糙表面反射的激光形成随机散斑场,材料变形使散斑图案发生位移与变形,通过分析散斑相关性即可提取应变场。此类方法对光源稳定性要求较低,但易受环境光干扰,且空间分辨率受散斑颗粒尺寸限制。光学非接触应变测量就找研索仪器科技(上海)有限公司!安徽高速光学非接触测量系统
研索仪器非接触全场系统可自动生成全场应变云图、主应变方向、泊松比等参数,支持与FEA仿真数据对比验证。上海全场非接触式应变测量系统
光学应变测量的历史可追溯至19世纪干涉仪的发明,但其真正从实验室走向工程应用,得益于20世纪中叶激光技术、计算机视觉与数字信号处理的突破。纵观其发展历程,可划分为三个阶段:激光器的出现使高相干光源成为可能,推动了电子散斑干涉术(ESPI)与云纹干涉术的诞生。ESPI通过记录物体变形前后的散斑干涉图,利用条纹分析提取位移场,实现了全场应变测量,但依赖胶片记录与人工判读,效率低下。与此同时,全息干涉术在理论层面证明了光学测量可达波长级精度,却因防振要求苛刻而局限于静态测量。上海全场非接触式应变测量系统