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湖南全場非接觸式測量系統(tǒng)

來源: 發(fā)布時(shí)間:2023-03-20

在橋梁靜動(dòng)載試驗(yàn)時(shí),如何減小應(yīng)變測試中的各種干擾因素,提高檢測效率和測量數(shù)據(jù)的可信度,是長期以來工程師們一直在苦苦探索的問題。經(jīng)過多年的技術(shù)攻關(guān),終于研發(fā)成功了一種可裝配式多用途應(yīng)變測量傳感器,成功地應(yīng)用在了多座橋梁的靜動(dòng)載試驗(yàn)中,光學(xué)非接觸應(yīng)變測量有效地解決了橋梁靜動(dòng)載試驗(yàn)中應(yīng)變測量時(shí)遇到的一系列問題,特別是惡劣環(huán)境下的應(yīng)變測試問題。應(yīng)變片由兩個(gè)相同的敏感柵重疊配置,可以抵消所產(chǎn)生的電磁感應(yīng)噪聲。導(dǎo)線采用絞合線,同樣可以抵消感應(yīng)噪聲,因此該應(yīng)變片不易受交變磁場的影響。非接觸式光學(xué)測量系統(tǒng)的位移精度高達(dá)10μm。湖南全場非接觸式測量系統(tǒng)

湖南全場非接觸式測量系統(tǒng),光學(xué)非接觸應(yīng)變測量

DIC(Digital Image Correlation)數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù),是一種通過圖像相關(guān)點(diǎn)進(jìn)行對比的算法,通過該方法可計(jì)算出物體表面位移及應(yīng)變分布,(圖形中用紅色標(biāo)出)。整個(gè)測量過程,只需以一臺或兩臺圖像采集器,拍攝變形前后待測物圖像,經(jīng)運(yùn)算后3D全場應(yīng)變數(shù)據(jù)分布即可一目了然。不像應(yīng)變片需花費(fèi)大量時(shí)間做表面的磨平及黏貼,同時(shí)也只能測量到一個(gè)點(diǎn)某個(gè)方向的應(yīng)變數(shù)據(jù)。也不像條紋干涉法對環(huán)境要求嚴(yán)格。光學(xué)非接觸應(yīng)變測量方法獲得的數(shù)據(jù)為全場范圍內(nèi)的3D數(shù)據(jù)。用于分析、計(jì)算、記錄變形數(shù)據(jù)。采用圖形化顯示測量結(jié)果,便于更好地理解和分析被測材料的性能。湖南全場非接觸式測量系統(tǒng)光學(xué)應(yīng)變測量系統(tǒng)可測量全場應(yīng)變、位移、速度、加速度、振動(dòng)、模態(tài)分析等。

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通過大變形拉伸試驗(yàn)可以研究橡膠材料在拉伸應(yīng)力下的變形,結(jié)合試驗(yàn)方法可以測量橡膠材料和金屬材料的拉伸性能,結(jié)合有限元分析和試驗(yàn)結(jié)果可以測量特殊橡膠材料在拉力下的應(yīng)力、變形和位移,為提高橡膠材料的綜合力學(xué)性能提供了數(shù)據(jù)依據(jù)。傳統(tǒng)的位移和應(yīng)變測量方法經(jīng)常使用伸長計(jì)和應(yīng)變計(jì)等接觸方法,精度很高,但應(yīng)變計(jì)需要直接粘貼在圖案表面,并通過布線連接到收集盒,這很麻煩,而且范圍有限。例如,對于橡膠材料的拉伸試驗(yàn),由于材料本身的特殊性,不容易粘貼應(yīng)變計(jì)。此外,橡膠拉伸變形較大,普通伸長儀和應(yīng)變儀的量程不足以滿足測量要求。

光學(xué)非接觸測量在汽車研發(fā)中的應(yīng)用是汽車三維掃描的反面。三維掃描是一種非常常見的非接觸測量技術(shù)應(yīng)用。無論是激光、白光還是藍(lán)光三維掃描設(shè)備,它都不需要接觸被測物體,可以測量物體的空間點(diǎn)坐標(biāo),重建物體的三維形狀。在汽車研發(fā)中,研發(fā)人員經(jīng)常會(huì)對一些曲面多、曲面不規(guī)則的零件進(jìn)行反轉(zhuǎn)。這些零件不單難以測量,而且效率低下,勉強(qiáng)測量后的反向誤差也很大。隨著三維掃描技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,汽車倒車的效率和精度得到了極大的提高。光學(xué)非接觸式測量是在汽車研發(fā)中的應(yīng)用。

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在材料的數(shù)值模擬中,由于具有特殊結(jié)構(gòu)的橡膠材料特性的不確定性,在同一結(jié)構(gòu)模型的兩個(gè)樣品上的測試可能會(huì)顯示出不同的動(dòng)態(tài)行為。此外,在橡膠和具有特殊結(jié)構(gòu)的金屬材料的拉伸性能測試中,可以看出橡膠材料的彈性性能比金屬材料具有明顯的優(yōu)勢。試驗(yàn)實(shí)測數(shù)據(jù)與預(yù)測結(jié)果基本一致。光學(xué)非接觸應(yīng)變測量適用于材料大拉伸變形的測量。該系統(tǒng)配備了高精度的工業(yè)攝像機(jī),以測量小體積材料的大變形。通過比較有限元數(shù)值模擬和DIC的數(shù)據(jù)結(jié)果,修正了數(shù)值模型數(shù)據(jù),以滿足石化行業(yè)橡膠產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)和工藝性能要求。建筑變形測量應(yīng)按確定的觀測周期與總次數(shù)進(jìn)行觀測。新疆全場三維非接觸式測量裝置

變形點(diǎn)監(jiān)測軟件包括各分控機(jī)上的監(jiān)測軟件和主控機(jī)上的數(shù)據(jù)庫管理軟件兩部分。湖南全場非接觸式測量系統(tǒng)

非接觸應(yīng)變測量是指對被監(jiān)測對象或物體(可變形體)的變形進(jìn)行測量,從中可以了解變形的大小、空間分布和隨時(shí)間的發(fā)展,并進(jìn)行正確的分析和預(yù)測。也稱為應(yīng)變測量。監(jiān)測對象和變形體可大可小,可以是整個(gè)地球、一個(gè)區(qū)域或某一工程建(構(gòu))筑物。因此,變形觀測可分為全球變形觀測、區(qū)域變形觀測和工程變形觀測。此外,對于工程變形觀測,變形體和監(jiān)測對象也可以是與工程建設(shè)有關(guān)的各種建筑物(構(gòu)筑物)、機(jī)械和其他自然或人工物體。湖南全場非接觸式測量系統(tǒng)

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