广西扫描电镜非接触式应变测量系统

随着计算机图像处理技术的飞速发展，对材料和结构三维信息的提取在工业生产、汽车制造、土木建筑等领域中显得尤为重要。结合光、电、计算机等技术的优点，光学三维应变测量技术达到了非接触性、无破坏性、精度和分辨率高以及测量速度快的特点，在弹性塑性材料等特殊测量领域受到很大的关注。光学非接触应变测量研究和设计一个新产品或制造各种零部件时，掌握所使用材料的特性信息十分关键，这有助于更加可靠、有效地比较塑性材料的差异和优化成形过程。光学非接触应变测量通过多种方式实现应变测量。广西扫描电镜非接触式应变测量系统

外部变形是指变形体的外部形状及其空间位置的变化，如倾斜、裂缝、垂直和水平位移。因此，变形观测可分为垂直位移观测（通常称为沉降观测）、水平位移观测（常称为位移观测）、倾斜观测、裂缝观测、，以及风振观测（强风引起的变形观测）、阳光观测（阳光引起的不均匀加热引起的变形的观测）和基坑回弹观测（基坑开挖期间卸载土壤重量引起的坑底土壤隆起的观测）；内部变形是指变形体内部应力、温度、水位、渗流和渗透压力的变化。江苏高速光学数字图像相关应变测量光学非接触应变测量通过数学建模实现动态应力分析。

光学非接触应变测量有多种方法，比较常见的是使用应变计。 应变计的电阻与设备的应变存在比例关系；光学非接触应变测量比较常用的应变计是粘贴式金属应变计。金属应变计是由细金属丝，或者更为常见的是由按栅格排列的金属箔组成的。格网状可以对并行方向中应变的金属丝/金属箔量进行比较大化。格网能与一个被称作基底的薄背板相连，基底直接连接至测试样本。因此，测试样本所受的应变直接传输到应变计，引起电阻的线性变化。应变计的基础参数是其对应变的灵敏度，在数量上表示为应变计因子(GF)。GF是电阻变化与长度变化或应变的比值。

随着科学、技术和工业的发展，测量技术在自动化生产、质量控制、逆向工程和生物医学工程中的应用越来越重要。传统的接触式测量技术具有测量时间长、补偿能力强、无法测量弹性或脆性材料等局限性，不能满足现代工业发展的需要。光学非接触测量技术是近年来发展起来的。其测量基于光学原理，具有高效、无损和长工作距离的特点。它可以静态或动态地测量对象。将该技术应用于产品质量检测和过程控制，可以多多节约生产成本，缩短产品开发周期，多多提高产品质量，因此备受人们的青睐。光学非接触应变测量对物体表面的变形进行定量分析。

在材料的数值模拟中，由于具有特殊结构的橡胶材料特性的不确定性，在同一结构模型的两个样品上的测试可能会显示出不同的动态行为。此外，在橡胶和具有特殊结构的金属材料的拉伸性能测试中，可以看出橡胶材料的弹性性能比金属材料具有明显的优势。试验实测数据与预测结果基本一致。光学非接触应变测量适用于材料大拉伸变形的测量。该系统配备了高精度的工业摄像机，以测量小体积材料的大变形。通过比较有限元数值模拟和DIC的数据结果，修正了数值模型数据，以满足石化行业橡胶产品的技术参数和工艺性能要求。光学非接触应变测量实现材料的应力分布分析。山东高速光学非接触式应变测量装置

光学非接触应变测量实现高速列车的应力监测。广西扫描电镜非接触式应变测量系统

DIC（Digital Image Correlation）数字图像相关技术，是一种通过图像相关点进行对比的算法，通过该方法可计算出物体表面位移及应变分布，（图形中用红色标出）。整个测量过程，只需以一台或两台图像采集器，拍摄变形前后待测物图像，经运算后3D全场应变数据分布即可一目了然。不像应变片需花费大量时间做表面的磨平及黏贴，同时也只能测量到一个点某个方向的应变数据。也不像条纹干涉法对环境要求严格。光学非接触应变测量方法获得的数据为全场范围内的3D数据。用于分析、计算、记录变形数据。采用图形化显示测量结果，便于更好地理解和分析被测材料的性能。广西扫描电镜非接触式应变测量系统

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