福建光学非接触式应变与运动测量系统

可以通过大变形拉伸实验，研究橡胶材料在拉伸应力作用下的变形情况，结合试验的方法对橡胶材料与金属材料的抗拉力学性能，结合有限元分析和实验结果，对特殊材质橡胶拉伸发生的应力、形变和位移进行测量，为提高橡胶材料综合力学性能提供数据依据。传统的位移和应变测量方法往往采用引伸计与应变片等接触式方法进行，精度较高，但应变片需直接粘贴于式样表面，并通过接线的方式与采集箱连接，使用繁琐且量程有限。如若针对于橡胶类材料的拉伸实验，由于材料本身的特殊性，不易黏贴应变片，再加之橡胶拉伸变形大，普通的引伸计和应变片量程不足，无法满足测量要求。变形测量的结果会直接影响到变形原因的合理分析。福建光学非接触式应变与运动测量系统

对于复合材料的拉伸试验，可以使用试样一侧的单应变测量来测量轴向应变。然而，通过在试样的相对两侧进行测量并计算它们的平均值，可以得到更一致和准确的结果。使用平均应变测量对于压缩测试至关重要，因为两次测量之间的差异用于检查试样是否过度弯曲。通常在拉伸和压缩测试中确定泊松比需要额外测量横向应变。剪切试验时需要确定剪切应变，剪切应变可以通过测量轴向和横向应变来计算。在V型缺口剪切试验中，应变分布不均匀且集中在试样的缺口之间，为了更加准确测量这些局部应变需要使用应变仪。福建光学非接触式应变与运动测量系统常用的结构或部件变形测量仪器有水平仪、经纬仪、锤球等。

拉力试验力值的应变测量是通过测力传感器、扩展器和数据处理系统来完成的。从数据力学上看，在小变形的前提下，弹性元件的某一点应变霹雳与弹性元件的力成正比，也与弹性变形成正比。以S型试验机传感器为例，当传感器受到拉力P的影响时，由于弹性元件的应变与外力P的大小成正比，弹性元件的应变与外力P的大小成正比，应变片可以连接到测量电路，测量其输出电压，然后测量输出力的大小。变形测量是通过变形测量和安装来测量的，用于测量样品在实验过程中的变形。安装有两个夹头，通过一系列传记念头结构与安装在测量和安装顶部的光电编码器连接。

理想情况下，应变计的电阻单随应变的变化而变化。 但是，应变计材料和样本材料也会随温度变化而变化。通过在电桥中使用两个应变计，1/4桥应变计配置类型II有助于进一步减少温度的影响。通常一个应变计(R4)处于工作状态，而另一个应变计(R3)固定在热触点附近，但并未连接至样本，且平行于应变主轴。 因此，应变测量对虚拟电阻几乎没有影响，但是任何温度变化对两个应变计的影响都是一样的。由于两个应变计的温度变化相同，因此电阻比和输出电压(Vo)都没有变化，温度的影响也得到了比较小化。在应变测量的应用中，需要根据实际需要开发相应的封装来适应不同的基体结构。

振弦式应变测量传感器的研究起源于20世纪30年代，其工作原理如下：钢弦在一定的张力作用下具有固定的自振频率，当张力发生变化时其自振频率也会随之发生改变。当结构产生应变时，安装在其上的振弦式传感器内的钢弦张力发生变化，导致其自振频率发生变化。通过测试钢弦振动频率的变化值，能够计算得出测点的应力变化值。振弦式应变测量传感器的优点是具有较强的抗干扰能力，在进行远距离输送时信号失真非常小，测量值不受导线电阻变化以及温度变化的影响，传感器结构相对简单、制作与安装过程比较方便。数字图像相关法（DIC）是近年来新兴的一种非接触式变形测量方法。湖南VIC-2D数字图像相关技术应变测量系统

光学非接触式测量是在汽车研发中的应用。福建光学非接触式应变与运动测量系统

在应变测量时，根据所使用的应变片的数量和测量目的，可以使用各种连接方法。在四分之一桥方法中，较多使用3线式连接来消除温度变化对导线电阻的影响。但是，导线电阻相关的灵敏系数修正以及连接部分的接触电阻变化等会产生测量误差。因此，开发出了的独特的1计4线应变测量法，省去了根据导线电阻校正灵敏系数的需要，消除了由接触电阻引起的测量误差。在温度恒定的条件，即使被测构件未承受应力，应变计的指示应变也会随着时间的增加而逐渐变化，即零点漂移（零漂）。福建光学非接触式应变与运动测量系统

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