當(dāng)人背包在行走或奔跑時(shí)，背包跟隨人體進(jìn)行晃動，背包的運(yùn)動幅度越大，其加速度的數(shù)值也就越大，大大增加了肩部壓力。而且，當(dāng)人在行走或奔跑過程中，背包不僅會上下晃動，還會左右晃動，書包運(yùn)動搖晃產(chǎn)生的扭力會讓脊椎左右拉扯，會加大背包者的不適感。

通過振動臺模擬試驗(yàn)，模擬人在行走和奔跑狀態(tài)下背包肩帶晃動測試，評估背包的人體工學(xué)性能設(shè)計(jì)、穩(wěn)定性和舒適度。采用新拓三維XTDIC-STROBE三維動態(tài)測量系統(tǒng)，高速DIC技術(shù)對模擬試驗(yàn)過程進(jìn)行圖像采集，DIC軟件分析得到肩帶在運(yùn)動過程中的三維位移、運(yùn)動軌跡、速度、加速度等測試數(shù)據(jù)結(jié)果。

XTDIC-STROBE三維動態(tài)測量系統(tǒng)可提供不同幀速率級別方案，并且可根據(jù)試驗(yàn)應(yīng)用場景進(jìn)行配置。XTDIC-STROBE系統(tǒng)通過控制高速攝像機(jī)進(jìn)行測試圖像采集，跟蹤并計(jì)算視場內(nèi)每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)（像素子集）的形狀、運(yùn)動和應(yīng)變。 由于該數(shù)據(jù)是以三維方式計(jì)算的，因此可以直接測量平面外位移，獲得X、Y、Z三個(gè)方向上的位移數(shù)據(jù)。

粘貼標(biāo)志點(diǎn)測量模塊

XTIDC-STROBE三維動態(tài)測量系統(tǒng)可以在三維坐標(biāo)下，追蹤離散的標(biāo)記點(diǎn)(圓形或者蝴蝶結(jié)形)。在獲取高質(zhì)量圖像采集的同時(shí)，輕薄的標(biāo)志點(diǎn)不會影響背包肩帶和力學(xué)響應(yīng)行為，同時(shí)還能精確測量Y方向上的離面運(yùn)動。

振動臺模擬試驗(yàn)布置

振動臺模擬試驗(yàn)中，假人模型背負(fù)測試背包并扣好腰部扣帶，采用振動臺模擬人在行走和奔跑時(shí)運(yùn)動狀態(tài)，評估產(chǎn)品在復(fù)雜運(yùn)動狀態(tài)下的穩(wěn)定性和擺動情況。

XTDIC-STROBE三維動態(tài)測量系統(tǒng)通過高幀率相機(jī)來拍攝肩帶的運(yùn)動全過程，獲取肩帶的三維位移數(shù)據(jù)，從而評估背包和肩帶的設(shè)計(jì)是否能夠減少運(yùn)動中的晃動不適感和壓力分布。

DIC三維動態(tài)測量技術(shù)模擬測試數(shù)據(jù)結(jié)果

在模擬奔跑時(shí)書包肩帶的位移測試中，DIC技術(shù)通過追蹤肩帶上特制的編碼點(diǎn)，通過高幀率相機(jī)采集圖像，然后利用DIC軟件進(jìn)行計(jì)算，得到肩帶在運(yùn)動過程中的三維位移運(yùn)動軌跡，分析振動臺上下循環(huán)運(yùn)動過程的關(guān)鍵位移數(shù)據(jù)，分析肩帶在奔跑過程中的動態(tài)行為。

符合人體工學(xué)的背包及肩腰帶設(shè)計(jì)，能夠明顯降低對肩膀的壓強(qiáng)，對脊椎的壓迫越小。新拓三維XTDIC-STROBE三維動態(tài)測量系統(tǒng)用于背包模擬人行走及奔跑狀態(tài)下的振動臺試驗(yàn)，可測量肩帶模型的三維動態(tài)位移及擺動數(shù)據(jù)，這對于設(shè)計(jì)更符合人體工程學(xué)的背包和肩腰帶提供科學(xué)數(shù)據(jù)依據(jù)。

新拓三維高速DIC技術(shù)可完整捕捉結(jié)構(gòu)在瞬態(tài)沖擊過程中的動態(tài)響應(yīng)，搭配高幀率高速相機(jī)可捕獲全視場數(shù)據(jù)，結(jié)合DIC軟件分析全場位移、應(yīng)變區(qū)域，數(shù)據(jù)直觀、精準(zhǔn)、可視化，在高速沖擊、高速振動、高速變形、高速運(yùn)動、高速旋轉(zhuǎn)等領(lǐng)域取得了廣泛的應(yīng)用。這些成功的應(yīng)用案例證明，高速DIC技術(shù)將在未來繼續(xù)扮演重要角色，為科研工作者及工程技術(shù)人員提供可靠的測試試驗(yàn)數(shù)據(jù)，用于仿真分析驗(yàn)證及評估產(chǎn)品的力學(xué)響應(yīng)和性能。