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成功案例

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了解三維光學測量技術在不同行業(yè)領域的應用案例

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數字散斑技術(dic產品)在橋梁動態(tài)位移測量中的應用

為了保證橋梁載荷滿足設計要求,需對橋梁結構進行應力-應變測試,這也是橋梁質量檢測以及健康監(jiān)測的重要內容。

另外,橋梁在載荷階段的活載撓度,是橋梁抵抗外荷載變形能力的重要指標,也是評價橋梁結構整體剛度的重要參數。

數字圖像相關法(DIC)是一種基于現代數字圖像分析技術的光學測量新方法。數字圖像相關方法又被稱為數字散斑相關方法(DIC產品),可進行全場非接觸性測量,測量精度高、測試過程簡單、自動化程度高、對測量環(huán)境要求低。

數字圖像相關方法(DIC產品)的結構變形測量,由CCD、鏡頭和分析系統軟件組成。當待測點產生位移時,CCD和鏡頭高頻采集數字化圖像,再通過dic軟件對采集到的圖像進行同步處理,計算出橋梁結構的位移場-應變場。

數字散斑技術(dic產品)可用于橋梁支架動態(tài)變形測量,支架穩(wěn)定性分析。使用數字散斑技術(dic產品)對城市橋梁支架進行動態(tài)變形測量,在載荷施壓下,對其穩(wěn)定性進行分析,利用數字圖像相關法技術(dic產品)實時獲取圖像,反映出橋梁支架的變形情況。

數字散斑技術(DIC)用于橋梁支架結構變形監(jiān)測.jpg

數字圖像相關法技術(dic產品),五米十字基準尺,LED光源,啞光黑、白自噴漆(用于被測物散斑制作),啞光黑油漆筆,標志點漏板。

數字散斑技術(dic產品)是一種光學非接觸式變形測量技術,用于物體表面形貌、位移以及應變的測量和分析,并得到三維應變場以及位移場數據,測量結果直觀顯示。

數字散斑技術(dic產品)采用高精度攝像機實時采集物體各個變形階段的散斑圖像,利用數字圖像相關算法實現物體表面變形點的匹配,根據各點的視差數據和預先標定得到的相機參數重建物面計算點的坐標;

數字散斑技術(dic產品)通過比較每一變形狀態(tài)測量區(qū)域內各點的坐標的變化得到物面的位移場,進一步計算得到物面應變場。新的散斑系統集成了動態(tài)變形系統與軌跡姿態(tài)分析系統,在散斑計算的同時對于物體表面特殊點的位移變化和軌跡姿態(tài)進一步分析計算。

數字散斑技術(dic產品)測試前準備,數字散斑技術(dic產品)的架設、連線,光源的布置;

利用漏板以及自噴漆,對橋梁支架表面進行散斑試樣的制備,制備過程中小心謹慎,確保不對周圍貼置的應變片造成影響;

同時保證在實驗過程中沒有人員觸碰測頭,沒有人員在數字散斑技術(dic產品)觀測區(qū)域內走動。

數字散斑技術(DIC)用于橋梁支架結構變形監(jiān)測.jpg

數字散斑技術(dic產品)實驗步驟,通過調節(jié)數字散斑技術(dic產品)鏡頭的焦距和光圈,保證圖像清晰,亮度均勻;

數字圖像相關法技術(dic設備)系統標定??紤]到橋梁支架測量屬于大視場范疇,按照大視場標定流程,首先進行系統內參數標定,再進行系統外參數標定,最終標定結果符合標定要求;

開始對橋梁支架施加載荷,開啟數字圖像相關法技術(dic設備)相機,根據實驗時間,設置采集間隔,進行數據采集;試驗機停止加載,實驗結束,數字圖像相關法技術(dic設備)停止圖像采集。

數字圖像相關法技術(dic設備)數據處理,利用DIC系統自帶軟件,框選散斑域,添加“種子點”,完成實驗數據的計算,選取個別關鍵點進行分析,繪制相對應的位移曲線。

橋梁支架結構關鍵點變形分析.jpg

橋梁支架結構關鍵點位移曲線.jpg

橋梁支架結構關鍵點位移曲線.jpg

數字散斑技術(dic產品)在測量過程中,需保證現場測量環(huán)境穩(wěn)定,無明顯震動;數字散斑技術(dic產品)保證相機鏡頭清潔,系統工作平穩(wěn);測量過程避免人為干擾而影響實驗結果。

采用數字散斑技術(dic產品)在大視場條件下,可以實現對橋梁支架結構變形的監(jiān)測,根據實驗結果可反映出結構的變形過程;如現場光源亮度不夠,在數字散斑技術(dic產品)結果計算過程中會有部分數據的丟失,在測量現場注意補光以確保測量數據的質量與完整性。


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