数字图像相关DIC技术与应用优势详解

数字图像相关DIC技术与应用优势详解

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/xtop3d/article/details/141963435

数字图像相关（DIC）技术是一种先进的测量技术，通过分析图像序列来获取物体表面的位移和应变信息。它在材料科学、机械工程、结构力学等领域具有广泛的应用前景。本文将详细介绍DIC技术的特点、优势及其在不同领域的具体应用。

在材料与机械、结构力学研究中，时常会遇到许多动态的、不可接触的、精度要求高的测量场景，传统的测量方式已不能满足研究的需求。数字图像相关技术（Digital Image Correlation，即DIC技术），以其不受材料形状、尺寸限制以及非接触测试等特点，在涉及应变测量的领域中具有巨大的优势。

DIC技术具有高精度、高稳健性、环境适用性、功能扩展性和极高的计算效率，是过程标准化、数据精确可评估的高可靠性DIC测量技术。

DIC技术可用于测量各种尺度物体表面在载荷作用下的位移/应变场；确定各种材料的力学常数（如弹性模量、泊松比、n值、R值…），结合可识别力学参数和本构模型；验证有限元计算和力学理论分析的正确性。

使用DIC对科研试验有什么帮助?

• 完整的全局数据——就像成千上万的应变仪花
• 精确的3D全场位移、应变绘图
• 可以大范围区域确定应变热点
• 其光路布置、测量过程和试样准备简单
• 数字图像相关法-Digital Image Correlation (DIC)可与数字成像设备（如高速摄像机、光学显微镜、扫描电子显微镜）直接结合，适用测量范围广泛。

如何使用DIC技术进行测试？

DIC技术测试前

试样准备

• 为了在测试试样上使用数字图像相关法DIC技术，需用一组随机的鲜明散斑对比图案进行标示。
• 在试样表面制作一组散斑图案，交叉标示，也可以使用印章进行快速而便捷的随机图案试样标示。

DIC技术试验中-图像采集

• 当试样准备就绪，在试样加载过程中，DIC技术CCD双目工业相机同步采集图像，并同步记录试验机的力值模拟信息。
• 可自行设定测量模式，多种灵活的采集触发模式，内置数据记录，实时测量。

DIC技术测试后-数据分析

• DIC软件自动计算试样在所有阶段的三维坐标，获取几何型面、位移、应变结果。
• DIC软件计算材料和结构力学性能参数。
• 导入CAD和对比分析，计算几何元素和外部模拟信号。
• 导入有限元理论计算数值，与实际测量结果进行比对分析，并输出结果。
• 支持自定义生成各种报告数据，包括三维视图、曲线、图表和视频等。•数据全过程记录，可追溯，可重复使用。

DIC技术可以做什么？

DIC技术用于汽车材料与结构力学测试

1. 汽车碰撞位移测试；
2. 运行期间发动机和电机未对准，外壳变形；
3. 传动振动、外壳错位和运行过程中的变形；
4. 散热器加压时膨胀和温度变形；
5. 刹车片在使用过程中变形；
6. 起重机载荷下的臂变形；
7. 轮胎材料/负载下的变形；
8. 氢气罐材料（CFRP）弯曲和拉伸试验 ；

DIC技术用于航空航天材料与结构测试、疲劳、轨迹跟踪

1. 机翼变形测试
2. 风洞试验
3. 材料高温测试
4. 高速冲击、运动测试
5. 结构疲劳测试
6. 航空材料力学测试
7. 直升机桨叶动态轨迹测量

DIC技术用于各类材料力学性能测试

1. 各种测试，如拉伸、压缩、弯曲、热等；
2. 各种金属、焊锡、碳材料；
3. 薄膜、塑料等树脂材料；
4. 碳材料（CFRP）
5. 复合材料；

DIC技术用于岩煤土木相似模型变形、振动、位移、劈裂测试

1. 岩石劈裂测试；
2. 混凝土材料力学测试；
3. 沥青件加载测试；
4. 边坡地震震动测试；
5. 山坡滑坡位移测试

DIC技术用于电气机械振动、变形、断裂、劈裂测试

1. 空调外壳振动，压缩机变形
2. 跌落破坏性变形测试
3. 晶圆温度变化、断裂测试分析
4. 电子线路板温度变化和加压过程中的测试分析
5. 电容器温度变化变形

DIC技术用于高速轨迹跟踪、常规力学、劈裂测试

1. 拉伸、压缩、弯曲、振动、温度变化
2. 高速测试
3. 反复试验、疲劳试验
4. 显微和电子显微镜测试

本文原文来自CSDN