在材料科学、结构工程与生物力学等领域,应变测量是揭示材料力学行为、评估结构安全性的关键手段。传统应变测量依赖电阻应变片、引伸计等接触式传感器,虽具有高精度与低成本优势,但在高温、腐蚀、高速加载或微纳尺度等极端条件下,接触式方法的局限性日益凸显。光学非接触应变测量技术凭借其非侵入、全场测量、高空间分辨率及动态响应能力,正逐步成为复杂环境下应变分析的优先选择工具。本文将从光学测量的物理基础出发,系统梳理主流技术路线,探讨其技术挑战与创新方向,并结合典型应用场景展现其工程价值。光学非接触应变测量通过数字图像处理实现高效测量。新疆哪里有卖全场非接触应变系统

对于公路监测而言,通常存在目标占地面积大、监测环境较恶劣、复杂以及检测技术要求偏高情况,因此若在对公路变形监测上采用常规方式并不能够有效保障监测有效性,且劳动强度较大,需要监测人员花费大量时间去投入,在自动化方面处于欠缺状态。但若运用了GNSS技术,由于这类技术在定位上精确度高,且不需要通视,能够全天不间断持续工作,因此在操作上能够很大节省劳动力并将监测提升到自动化程度。研究发现,在采用了GNSS实施水平位移观测时,能够有效发现公路变形在2厘米以内的位移矢量;即使在高程测量下也能够将精度控制在10厘米之内。云南扫描电镜数字图像相关系统哪里可以买到光学非接触应变测量可以实时、非接触地评估微电子器件的应变状态和性能。

光学非接触应变测量是一种通过光学方法测量材料应变状态的技术,主要用于工程应力分析、材料性能评估等领域。其原理基于光学干涉的原理和应变光栅的工作原理。以下是光学非接触应变测量的基本原理:干涉原理:光学非接触应变测量技术利用光学干涉原理来测量材料表面的微小位移或形变。当光线通过不同光程的路径后再次叠加时,会出现干涉现象。这种干涉现象可以用来测量材料表面的微小变形,从而间接推断出应变状态。应变光栅原理:应变光栅是一种具有周期性光学结构的传感器,通常由激光光源、光栅和相机组成。应变光栅的工作原理是通过激光光源照射到被测物体表面,光栅在表面形成一种周期性的图案。当被测物体发生形变时,光栅图案也会发生变化,这种变化可以通过相机捕捉到,并通过信号处理和分析,得到应变信息。
光学非接触应变测量的关键优势源于其创新原理与技术特性。与接触式测量相比,该技术通过光学系统采集物体表面图像信息进行分析,全程无需与被测对象产生机械交互,从根本上避免了加载干扰、样品损伤等问题。其中,数字图像相关(DIC)技术作为主流实现方式,通过三大关键步骤完成精密测量:首先在物体表面制作随机散斑图案作为特征标记,可采用人工喷涂或利用自然纹理;随后通过高分辨率相机在变形过程中连续采集图像序列;借助相关匹配算法追踪散斑灰度模式变化,计算得到三维位移场与应变场数据。这种测量方式不仅实现了从 "单点测量" 到 "全场分析" 的跨越,更将位移测量精度提升至 0.01 像素级别,为细微变形检测提供了可能。进行破坏性实验时,需要使用到非接触式应变测量光学仪器进行高速的拍摄测量。

近年来,DIC技术向三维化与微型化演进。三维DIC通过双目视觉或多相机系统重建表面三维形貌,消除平面DIC因出平面位移导致的测量误差,在复合材料层间剪切测试中展现出独特优势。微型DIC则结合显微成像技术,实现微米级分辨率的应变测量,为MEMS器件、生物细胞力学研究提供利器。干涉测量以光波波长为基准,通过检测干涉条纹变化实现纳米级位移测量。根据干涉光路设计,可分为电子散斑干涉术(ESPI)、云纹干涉术与光纤干涉术等分支。光学应变测量技术利用光学原理进行测量,实现了非接触式的应变测量。云南高速光学数字图像相关技术应变测量装置
光学应变技术不受环境、电磁干扰影响,提供可靠、稳定的应变测量结果。新疆哪里有卖全场非接触应变系统
在材料数值模拟中,由于特殊体质橡胶材料特性具有不确定性,在相同结构模型的两个样本上测试,可能显示出各异的动态行为。另外,在特殊体质橡胶和金属材料的拉伸性能测试中,可以看出橡胶材料的弹性特性相比金属材料有着明显优势。试验实测数据与预测结果基本吻合,光学非接触应变测量适用于测量材料拉伸大变形测量,系统配置工业相机精度足够高,可以测量细小体积材料的大变形,通过对比有限元数值模拟和DIC的数据结果,来修正数值模型数据,以达到在石油化工所涉及橡胶制品的技术参数、工艺性能需求。新疆哪里有卖全场非接触应变系统