在岩土工程监测或只做监测用途,小编建议选择传统DIC应变测量系统;若是材料力学性能测量与分析,在测量对象有MESH模型的情况下,传统DIC与立体网格DIC都可选用,相反,则还是建议选择传统DIC应变测量系统;若是要对测量对象进行仿真验证,则立体网格DIC应变测量系统是您的首选。
一、 传统DIC应变测量系统
所谓的传统DIC其实是针对立体网格DIC而衍生出来的,它又被称为数字散斑相关法,它直接处理的对象是具有一定灰度分布的数字图像(散斑图),通过对比材料或者结构表面在变形前后的散斑图运用相关算法得到全场位移和应变。该方法对实验环境要求极为宽松,并且具有全场测量、抗干扰能力强、测量精度高等优点。
其基本测量原理如下图:
在使用传统DIC应变测量系统进行实验时,以发生应变前的图像为基准,与发生应变后的图像进行对比,进而了解应变过程的各项数据变化及应变有2D/3D分布情况。
与使用应变片、应变计及相干光波干涉光测方法相比,采用数字图像相关技术的DIC应变测量系统有如下优势:
1)非接触式测量,减少测量位置及形态局限对实验造成的误差;
2)仅需要一个(2D DIC)或两个数字相机(3D DIC)拍摄变形前后被测物体表面的数字图像,其光路布置、测量过程和试样准备简单;
3)无需激光照明和隔振,对测量环境要求较低;
4)可与不同时间分辨率和空间分辨率的数字成像设备(如高速摄像机、光学显微镜、扫描电子显微镜)直接结合,因此适用测量范围广泛。
二、 立体网格DIC应变测量系统
相对于传统DIC,立体网格DIC是指以待测物的MESH模型为基准,通过摄像机采集待测物整个应变发生过程的图像,然后利用DIC(数字图像相关算法)在待测物的MESH模型上直接进行分析与运算,获得待测物全场的应变数据。使用立体网络DIC的优势在于测量的结果可以直接显示在MESH模型上,非常容易进行仿真验证,也能为改进仿真设计提供更真实有效的数据。与传统DIC应变测量系统比较来说,它在以下几方面具有优势:
1)实验时的校准工作更加简单快捷,一般不需要校正板,所需时间更短;
2)EikoSim的EikoTwin DIC软件可支持多视图(4,6,8,10或是更多摄像机同量取像进行分析);
3)可以在EikoTwin DIC软件软件系统中设置虚拟的位移传感器、引伸计和应变计;
4)实现测试数据与有限元模拟结果在同一平台实时比较;
但是当测量对象没有MESH模型时,立体网格DIC应变测量系统是没有办法运行的。
结论:总体来说在算法方面的创新性不是很多了,但是在不同行业的可用性及适用性在不扩展,针对不同的需求,不同类型的DIC应变测量系统也在更新与发展,可以预见数字图相关测量技术有着不可估量的应用前景!
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