數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)(DIC)變形分析由于具有非接觸、精度高、全場測量、實驗設(shè)備簡單等優(yōu)點,在材料力學性能測試領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
然而二維數(shù)字圖像相關(guān)法使用一個攝像機,只能測量平面內(nèi)的變形和應(yīng)變,所以為了實現(xiàn)動態(tài)變形檢測中三維變形測量的要求必須進行攝像機的標定。
三維數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)結(jié)合雙目立體視覺原理(XTDIC系統(tǒng)),使用兩個攝像機從不同角度同時拍攝變形物體,對于每個狀態(tài)拍攝兩張圖片,利用數(shù)字圖像相關(guān)法進行圖片匹配,然后根據(jù)標定好的兩個攝像機的內(nèi)、外方位參數(shù)進行三維重建獲得三維空間點的坐標信息,最后對比變形前后兩個狀態(tài)的三維點信息,獲得物體的三維位移場及應(yīng)變場。

DIC產(chǎn)品相機標定
相機標定是指獲得相機內(nèi)外參數(shù)的過程,DIC產(chǎn)品的相機標定方法是將標識板上兩對標識點的準確距離設(shè)為比例尺,用兩個攝像機通過不同方位拍攝標識板獲得圖像數(shù)據(jù),識別標識點的三維坐標,采用一定算法計算得到相機的內(nèi)外參數(shù)。
相機標定是系統(tǒng)計算的前提,只有獲得相機的內(nèi)外參數(shù),才能精確得到物體點的三維數(shù)據(jù)。標定算法采用主流的平面模板八步法進行標定,將十字尺放置在標準測量距離下,依次采集其八個不同方位下的圖象,進行標定,完成標定計算。


DIC產(chǎn)品用于材料拉伸、壓縮測試
通過XTDIC全場應(yīng)變測量系統(tǒng)(DIC技術(shù))分析材料在力學實驗機的作用下受力變形情況,從而得到試樣在整個受力過程中的全場應(yīng)變情況,以達到對試樣性能進行分析的目的。

材料力學測試分為拉伸和壓縮兩部分進行,拉伸實驗共處理兩件,其中一件為試樣正面觀測,另一件為側(cè)面觀測;壓縮實驗共處理一件?,F(xiàn)已拉伸實驗為例進行實驗過程敘述,壓縮實驗與其類同。

DIC產(chǎn)品用于正面拉伸觀測
根據(jù)DIC產(chǎn)品工業(yè)相機所采集的圖像,在XTDIC系統(tǒng)軟件中框選散斑域,添加“種子點”,完成所有圖片的分析計算,最終的得到拉伸過程的位移場和應(yīng)變場云圖。

第一條出現(xiàn)及裂縫寬度發(fā)展分析如下圖所示;第二條出現(xiàn)及裂縫寬度發(fā)展分析如下圖所示,第二條裂縫在最后未發(fā)生斷裂,裂縫寬度會出現(xiàn)一個小的回彈。


第三條出現(xiàn)及裂縫寬度發(fā)展分析如下圖所示,最終與第一條裂縫聯(lián)合發(fā)展直至斷裂,具體可參見excel數(shù)據(jù)表格中變化量一欄。

DIC產(chǎn)品用于材料側(cè)面拉伸觀測
根據(jù)所采集的圖像,在XTDIC系統(tǒng)軟件中框選散斑域,添加“種子點”,完成所有圖片的分析計算,最終的得到拉伸過程的位移場和應(yīng)變場。
第一條出現(xiàn)及裂縫寬度發(fā)展分析如下圖所示,最終直至斷裂;第二條出現(xiàn)及裂縫寬度發(fā)展分析如下圖所示,第二條裂縫在最后未發(fā)生斷裂,裂縫寬度會出現(xiàn)一個小的回彈。


DIC產(chǎn)品用于材料壓縮測試
根據(jù)所采集的圖像,在XTDIC系統(tǒng)軟件中框選散斑域,添加“種子點”,完成所有圖片的分析計算,最終的得到拉伸過程的位移場和應(yīng)變場,如圖所示。
