——DIC技術賦能大跨空間結構安全評估
桁架是建筑結構中重要的承重構件，廣泛應用于橋梁、建筑、體育場館等工程中。桁架作為稱重構件受力、環(huán)境因素的影響，其變形往往會對整個結構的安全性以及穩(wěn)定性產生不小的威脅。為了更好地評估桁架的結構安全，亟需采用一種全視場、高效、精準的變形測量方案，能提前發(fā)現薄弱風險點，延長結構使用壽命，保障工程建筑安全。
大型建筑工程中，鋼桁架結構需進行靜載扭轉測試，以驗證其抗扭剛度及承載能力。由于相機分辨率有限造成有效視場范圍有限，難以監(jiān)測到桁架結構不同面的全部區(qū)域。采用新拓三維XTDIC三維全場應變測量系統，多相機DIC系統通過多個相機的不同視角記錄桁架表面圖像，充分利用相機分辨率，實現全場的三維圖像變形測量。
關于多相機DIC技術方案
多相機三維數字圖像相關系統將多個相機兩兩組合為傳統的雙相機三維數字圖像相關系統，每個系統分別測試不同區(qū)域的形變與位移，通過一系列標定方式將各個子系統的三維數據轉換、映射到同一個主坐標中，計算得到各子系統統一后的測試結果。
新拓三維多相機陣列是一種立體的DIC測量系統，由2對或更多組相機組成，通過攝影測量技術獲得全局坐標系，然后提前標定在統一坐標或校準對齊，逐幀對齊的方式實現三維空間的坐標統一?？蓪M件和結構進行大規(guī)模的復雜表面輪廓測試，視野（FOV）得以擴展。
多重DIC系統中，相機鏡頭可以自由地排列在一個集群中，通過軟件將數據拼接在一起進行后再處理。例如：
為實現連續(xù)的全表面測量，多相機DIC測試每個局部部分應由至少一組立體數據子系統FOV覆蓋，以成功地重建被測量表面上的每個點；鄰近的局部部分應滿足某些重疊的要求，以確保連續(xù)變形測量的完整性；利用校準作為局部坐標系與全局坐標系之間的轉換介質。
當相機之間缺乏重疊視場時，則通過預先標定來測定相機間的相對位置和姿態(tài)，以便將各個相機的視場精確地整合到全局坐標系之內。
桁架結構靜態(tài)加載試驗
對桁架結構進行靜載試驗，桁架結構一端固定另一端施加扭轉載荷的方式，桁架產生扭轉變形，多測頭DIC測量系統觀測結構在實驗過程中的變形情況。
測試目的
1、通過靜載實驗，測試桁架結構在扭轉過程中各結點的變形情況。
2、繪制全場時間-位移曲線，分析最大扭轉區(qū)域（如節(jié)點連接處）。
雙測頭DIC系統布置
實驗采用雙測頭DIC系統進行數據采集，在桁架結構關鍵節(jié)點處布置編碼標記點，采用攝影測量拍攝并對編碼標記點進行三維重建，將兩套DIC系統進行標定與坐標系統一后，完成雙測頭DIC系統搭建。
實驗加載與圖像采集
桁架結構一側單點位置施加載荷，桁架一端固定，另一端施加扭轉變形。雙測頭DIC系統從不同面對桁架結構表面進行拍攝成像。
DIC軟件數據分析
DIC軟件計算加載過程中編碼點的位移情況，從關鍵節(jié)點的位移分析，可掌握桁架結構在發(fā)生扭轉變形的過程中各個節(jié)點的位移變化。
通過對實驗加載過程中編碼點的變化，分析桁架結構的位移關鍵位置的三維位移情況，以及節(jié)點處的扭轉位移。
DIC軟件輸出時間-位移曲線，觀測桁架結構關鍵節(jié)點位移隨時間線性增長情況，判斷結構承載剛度是否符合預期。
新拓三維多相機DIC測量系統，可支持360°三維DIC表征，通過非接觸式全場測量技術與多相機同步采集，成功解決了大跨桁架扭轉變形評估中的數據全面性難題。
DIC技術能夠提供直觀的變形圖像和分析曲線，真正做到對于結構安全的早期預警，有助于確保建筑結構的安全，便于工程師進行快速分析與決策，推動結構力學測試從“局部推測”向“全場感知”的范式升級。