外部变形是指变形体的外部形状及其空间位置的变化,如倾斜、裂缝、垂直和水平位移。因此,变形观测可分为垂直位移观测(通常称为沉降观测)、水平位移观测(常称为位移观测)、倾斜观测、裂缝观测、,以及风振观测(强风引起的变形观测)、阳光观测(阳光引起的不均匀加热引起的变形的观测)和基坑回弹观测(基坑开挖期间卸载土壤重量引起的坑底土壤隆起的观测);内部变形是指变形体内部应力、温度、水位、渗流和渗透压力的变化。三维应变测量技术对于塑性材料研究来说是非常重要的工具。贵州全场三维非接触式应变测量

光学非接触式测量在汽车研发中的应用,比较常见的就是汽车三维扫描逆向。三维扫描是一种很常见的非接触式测量技术应用,不论是激光、白光还是蓝光的三维扫描设备,都不需要接触被测物体,即可测量物体的空间点坐标,重构物体的三维形貌。在汽车研发中,研发人员经常会对一些曲面较多且不规则的零部件做逆向,这些零部件不单难以测量,效率低下,而且勉强测量后逆向的误差也较大。在三维扫描技术发展并应用之后,汽车逆向的效率和精度均有了大幅度提升。山东VIC-Gauge 2D视频引伸计应变测量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。

通过大变形拉伸实验,可以研究橡胶材料在拉伸应力下的变形情况,并结合试验方法对橡胶材料和金属材料的抗拉力学性能进行评估。有限元分析和实验结果可用于测量特殊材质橡胶在拉伸过程中的应力、形变和位移,为提高橡胶材料的综合力学性能提供数据依据。传统的位移和应变测量方法采用引伸计和应变片等接触式方法,精度较高,但应变片需要直接粘贴在样品表面,并通过接线连接采集箱,使用繁琐且量程有限。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,再加上橡胶拉伸变形大,普通的引伸计和应变片量程不足,无法满足测量要求。为了解决这一问题,光学非接触应变测量方法应运而生。光学非接触应变测量方法利用光学原理,通过测量光线在材料表面的变化来推断材料的应变情况。这种方法不需要直接接触样品表面,避免了对样品的破坏和影响,同时具有高精度和大量程的优势。
光学非接触应变测量是一项基于光学理论的先进技术,用于检测物体表面的应变分布。与传统的接触式应变测量方法相比,光学非接触应变测量具有无损、高精度和高灵敏度等诸多优势,因此在材料科学和工程结构分析等领域得到了普遍应用。该技术基于光的干涉原理。当光线与物体表面相互作用时,会发生折射、反射和散射等光学现象,这些现象会导致光线的相位发生变化。物体表面的应变会引起光线的相位差异,通过测量这种相位差异,我们可以间接获取物体表面的应变信息。在实施光学非接触应变测量时,通常使用干涉仪来测量光线的相位差异。干涉仪的主要组成部分包括光源、分束器、参考光路和待测光路。光源发出的光线经过分束器被分为两束,其中一束作为参考光线通过参考光路,另一束作为待测光线通过待测光路。在待测光路中,光线与物体表面相互作用并发生相位变化,这是由物体表面的应变引起的。当待测光线与参考光线再次相遇时,它们会产生干涉现象。这种现象会导致光线的强度发生变化,通过测量光线强度的变化,我们可以确定光线的相位差异。光学非接触应变测量是一种非接触式的测量方法,可用于测量材料的应变情况。

光学非接触应变测量常用的结构或部件变形测量仪器有水平仪、经纬仪、锤球、钢卷尺、棉线、激光测位仪、红外测距仪、全站仪等。构件的变形形式有梁、屋架的挠曲、屋架的倾斜、柱的侧向等,应根据试验对象选用不同的方法及仪器。在测量小跨、屋架挠度时,可以采用简易拉线法,或选用基准点采用水平仪测平。房屋框架的倾斜变位测量,一般是将吊锤从上弦固定到下弦处,光学非接触应变测量其倾斜值,记录倾斜方向。可采用粘贴10mm左右厚、50-80mm宽的石膏饼粘贴牢固,以判断裂缝是否发展为宜,可采用粘贴石膏法。还可在裂缝的两边粘贴几对手持应变计,用手持应变计测量变形发展情况。光学非接触应变测量应用于光学元件的应变测量。贵州VIC-Gauge 2D视频引伸计应变测量系统
随着科技的进步,光学应变测量技术将在未来发展中发挥更重要的作用。贵州全场三维非接触式应变测量
随着数字孪生技术的成熟,光学非接触应变测量正从“数据采集工具”升级为“模型驱动引擎”。通过将光学测量数据实时注入数字孪生体,可构建“感知-预测-决策”的闭环系统:在风电叶片监测中,光学测量数据驱动的数字孪生模型可预测叶片裂纹扩展,指导预防性维护;在核电站管道系统中,光纤传感网络与数字孪生结合,实现蠕变-疲劳耦合损伤的在线评估,避免突发泄漏事故。光学非接触应变测量技术的演进,本质上是人类对“光-物质相互作用”认知深化的过程。从干涉仪的波长级精度到量子传感的原子级分辨率,从胶片记录到AI实时处理,光学测量不断突破物理极限与工程瓶颈,成为连接基础研究与产业应用的关键桥梁。未来,随着超构表面、拓扑光子学与神经形态计算等前沿技术的融合,光学应变测量将迈向智能化、微型化与集成化新阶段,为人类探索材料极限性能、保障重大基础设施安全提供更强有力的技术支撑。贵州全场三维非接触式应变测量