XTDIC-CONST系列三維全場應(yīng)變測量分析系統(tǒng)，又稱為非接觸式全場應(yīng)變測量系統(tǒng)、數(shù)字散班測量系統(tǒng)，結(jié)合數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)（DIC）與雙目立體視覺技術(shù)，通過追蹤物體表面的散斑圖像，實時進行全場應(yīng)變計算和結(jié)果顯示，實現(xiàn)變形過程中物體表面的三維坐標(biāo)、位移及應(yīng)變的動態(tài)測量。非接觸全場應(yīng)變測量 配合試驗機 測材料力學(xué)?

1.1系統(tǒng)特點

• 西安交通大學(xué)三維團隊自主研發(fā)，可按需求定制

• 可實時進行全場應(yīng)變計算和結(jié)果顯示，而非事后處理

• 可進行三維全場應(yīng)變測量同時兼容二維應(yīng)變測量

• 具備多種擴展接口，可實時采集試驗機的力、位移等信號，并與三維全場應(yīng)變測量數(shù)據(jù)實現(xiàn)同步，實現(xiàn)壓力、應(yīng)力和應(yīng)變數(shù)據(jù)的融合和統(tǒng)一

• 滿足微應(yīng)變試驗，滿足大應(yīng)變試驗，滿足高溫下試驗，滿足高速試驗

• 18種應(yīng)變解算，X、Y、Z、E三維位移；Z值投影；徑向距離、徑向距離差；徑向角、徑向角差；應(yīng)變X、應(yīng)變Y和應(yīng)變XY；最大主應(yīng)變；最小主應(yīng)變；厚度減薄量；Mises應(yīng)變；Tresca應(yīng)變；剪切角。

• 自動計算材料的彈性模量、泊松比、R值和N值等參數(shù)。支持紅外、近紅外的溫度場解算。支持位移、速度、加速度的解算。

 1.2 產(chǎn)品尺寸技術(shù)參數(shù)：

• 核心技術(shù)：多相機柔性標(biāo)定、數(shù)字圖像相關(guān)法

• 測量幅面：50mm至10m，可根據(jù)需求進行定制

• 應(yīng)變測量范圍：0.005%-2000%；位移測量精度：0.005像素；應(yīng)變測量精度0.005%

• 相機：支持百萬至千萬像素、低速到高速、千兆網(wǎng)、USB3.0和Camera Link，CXP等多種相機接口，系統(tǒng)軟件控制模塊可支持在線同步采集幀率最高4500 fps；相機像素：230萬、500萬、900萬、1200萬、2500萬等多種配置

• 	指標(biāo)名稱	技術(shù)指標(biāo)
  1.	※核心技術(shù)	多相機柔性標(biāo)定、數(shù)字圖像相關(guān)法
  2.	測量結(jié)果	三維坐標(biāo)、全場位移及應(yīng)變，可視化顯示及測量過程的視頻錄制輸出，測量結(jié)果及數(shù)據(jù)輸出成報表，支持TXT，XLS，DOC文件的輸出。
  3.	※測量幅面	支持1mm-4m范圍的測量幅面，并配備相應(yīng)編碼型標(biāo)定板標(biāo)定架，可定制更多測量幅面。
  4.	※測量相機	支持百萬至千萬像素、低速到高速、千兆網(wǎng)、USB3.0和Camera Link，CXP等多種相機接口，系統(tǒng)軟件控制模塊可支持在線同步采集幀率最高4500 fps（非高速采集存儲后下載再導(dǎo)入模式）。
  5.	相機標(biāo)定	簡單快捷，需要可支持任意數(shù)目相機的同時標(biāo)定，支持外部圖像標(biāo)定
  6.	※位移測量精度	0.005像素
  7.	※應(yīng)變測量范圍	0.005%-2000%
  8.	※應(yīng)變測量精度	0.005%
  9.	測量模式	三維變形測量，可兼容二維測量
  10.	※實時測量計算	采集圖像的同時，實時進行全場應(yīng)變計算
  11.	※實時輸出	支持散斑計算結(jié)果的實時UDP輸出。
  12.	※系統(tǒng)控制	采集控制箱可以實現(xiàn)測量頭的控制、多個相機的同步觸發(fā)、多路模擬量和開關(guān)量數(shù)據(jù)采集、輸入和輸出信號控制。 相機同步控制：多相機外同步觸發(fā)信號。 外部采集通訊接口。 光源控制：可以實現(xiàn)測量過程中不同補光需要的LED光源控制。
  13.	多測頭同步測量	可以支持1~8個測頭的多相機組同步測量，相機數(shù)目任意擴展，可以同步測量多個區(qū)域的變形應(yīng)變，適用于不同實驗條件需求下的變形應(yīng)變測量。
  14.	※載荷采集通訊接口	需要提供軟組織測試試驗中的外部載荷如電子氣壓計、微電子萬能試驗機等外部載荷聯(lián)機采集通訊接口，通過串口通訊或者模擬量實時采集外部的加載力、壓力、位移等信號，并與三維全場應(yīng)變測量數(shù)據(jù)實現(xiàn)同步，實現(xiàn)壓力、應(yīng)力和應(yīng)變數(shù)據(jù)的融合和統(tǒng)一。
  15.	※可定制性	可滿足土木工程學(xué)科實驗的要求進行定制開發(fā)及載荷加載設(shè)備的接口開放，能提供軟件的著作權(quán)證等證明材料。
  16.	系統(tǒng)軟件	軟件需采用64位計算，滿足大數(shù)據(jù)的高速計算需求。
  17.	系統(tǒng)兼容性	支持32位和64位Windows操作系統(tǒng)。

  1.3   應(yīng)用領(lǐng)域：

• 材料領(lǐng)域：各種復(fù)雜材料的力學(xué)性能測試，各類拉伸試驗、壓縮實驗等力學(xué)實驗。DIC也被廣泛應(yīng)用于破壞力學(xué)研究中，包括裂紋*應(yīng)變場測量、裂紋*張開位移測量以及高溫下裂紋*應(yīng)變場測量等。

• 煤巖土木：采礦工程相似材料模擬實驗觀測，巖石壓縮應(yīng)變和裂隙觀測，邊坡實驗，墻體抗震性能實驗等

• 航天航空：飛機風(fēng)洞實驗，飛機機翼變形觀測，戰(zhàn)斗機彈倉應(yīng)變觀測，直升機旋翼應(yīng)變測量等

• 醫(yī)學(xué)研究：各類人體組織力學(xué)性能測試

• 研究教學(xué)應(yīng)用：可配合各類實驗室設(shè)備，比如拉伸機以非接觸式的方式提升研究手段，提高研究能力。亦可為學(xué)生提供可視化的教學(xué)工具，讓學(xué)生的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)課程變得直觀和可視，使復(fù)雜問題簡單化、抽象問題直觀化、隱蔽問題可視化。

  1.4   規(guī)格尺寸 典型配置：

   （1）CONST系列SD型：

   （2）CONST系列HS型：

（3）CONST系列HR型：

 1.5  商品細節(jié)、應(yīng)用案列：

一、巖土力學(xué)各類巖石材料破壞試驗的觀測

 1.混凝土壓縮試驗，多側(cè)頭三維觀測混凝土試件位移場、應(yīng)變場變化趨勢，并與應(yīng)變片數(shù)據(jù)進行對比：

通過對比DIC與應(yīng)變片，應(yīng)變數(shù)據(jù)*，試驗機數(shù)據(jù)偏差較大不能作為試驗依據(jù)

 2.砂巖劈裂試驗

                  通過XTDIC觀測壓裂試驗，觀察X方向應(yīng)變云圖，從裂紋向兩端呈對稱分布

二、相似材料模擬試驗觀測

     相似材料模擬在礦業(yè)領(lǐng)域、建筑領(lǐng)域、巖石力學(xué)等方面應(yīng)用廣泛，而DIC對于相似材料的觀測有著不可比擬的優(yōu)勢。

   以下是對某礦業(yè)系統(tǒng)，相似模擬地下采掘試驗進行觀測：

     首先制備相似材料，下來在相似材料上制備散班，試驗人員對相似材料進行模擬采掘擾動，使相似材料應(yīng)力場發(fā)生變化，通過DIC系統(tǒng)觀測采掘過程上覆巖層和地表的位移變化和應(yīng)力變化。

      DIC觀測具有一次性全場觀測，動態(tài)實時觀測等優(yōu)勢，相比傳統(tǒng)的全站儀、應(yīng)變盒等觀測，DIC觀測更便捷，實時觀測也使得DIC觀測數(shù)據(jù)更全面準(zhǔn)確。

三、各類材料力學(xué)性能實驗    

 鋼試件鋁試件等拉伸實驗、疲勞試驗

  測量鋼件、鋁件等材料在單向及雙向拉伸過程中材料的三維全場變形和應(yīng)變

                                           （三點彎曲試驗）                     

 

                （材料壓縮實驗）

                                  獲取材料的楊氏模量和泊松比

 車橋加載變形試驗

 車橋的模擬加載進行可靠性試驗，DIC實時觀測變形數(shù)據(jù)

 高溫下材料試驗觀測

高溫下XTDIC觀測材料變形位移不受影響

綜述：（?非接觸全場應(yīng)變測量 配合試驗機 測材料力學(xué)）

           XTDIC非常適合各類材料力學(xué)實驗，可快速實時觀測到被測試件的位移場和應(yīng)變場，自動計算楊氏模量、泊松比的等材料力學(xué)參數(shù)

           XTDIC同樣非常適合于材料斷裂力學(xué)研究。系統(tǒng)提供的全場應(yīng)變分布，裂紋增長路徑可以分析計算材料的斷裂特性參數(shù)。