日常生活中，我們經(jīng)常會(huì)接觸到金屬、塑料、聚合物、混凝土等各式各樣的材料。在這些材料被制作為成品使用之前，通常需要對(duì)其性能進(jìn)行測(cè)試，以保證該材質(zhì)符合生產(chǎn)、使用的要求，再根據(jù)其不同的特性被廣泛應(yīng)用于日常用品、工程建筑、航天航空等領(lǐng)域。今天我們就來(lái)了解一下材料性能測(cè)試相關(guān)的知識(shí)。

材料的選擇在許多行業(yè)中起著至關(guān)重要的作用。作為結(jié)構(gòu)完整性的一部分，新材料部件（如金屬、合金、混凝土、聚合物、陶瓷、模制塑料或復(fù)合材料）的機(jī)械特性對(duì)于實(shí)現(xiàn)最佳的安全性、耐久性、柔韌性、強(qiáng)度重量比、性能、可靠性和成本效益至關(guān)重要。

科學(xué)研究者、工程師在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)、真實(shí)模擬試驗(yàn)時(shí)，需要對(duì)材料的特性有準(zhǔn)確的了解，如應(yīng)力、應(yīng)變、拉伸模量和泊松比。精準(zhǔn)的材料性能數(shù)據(jù)可以有效地避免現(xiàn)場(chǎng)故障，并幫助提前預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的問(wèn)題。

隨著科技的不斷進(jìn)步發(fā)展，不同材料的種類、應(yīng)用場(chǎng)景也不斷推陳出新，而傳統(tǒng)的應(yīng)力應(yīng)變測(cè)量，采用接觸式應(yīng)變片、應(yīng)變計(jì)，無(wú)法進(jìn)行全場(chǎng)測(cè)量，無(wú)法測(cè)量大變形的斷裂，很難收集到裂縫發(fā)生的測(cè)量數(shù)據(jù)，應(yīng)變計(jì)也無(wú)法檢測(cè)斷裂的關(guān)鍵時(shí)刻，并記錄材料結(jié)構(gòu)表面的變形。因?yàn)槠鞑牟贾梅爆崱@取數(shù)據(jù)單一、無(wú)法獲取三維數(shù)據(jù)等弊端，傳統(tǒng)測(cè)量手段已經(jīng)很難滿足對(duì)材料全方面性能測(cè)試的要求。

應(yīng)時(shí)而生的VDA三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量?jī)x

針對(duì)測(cè)量市場(chǎng)對(duì)數(shù)據(jù)要求更全面、準(zhǔn)確的背景下，專注于視覺(jué)技術(shù)研究的深圳市如本科技有限公司，基于自身對(duì)DIC（數(shù)字圖像相關(guān)法）技術(shù)擁有資深的研究和積累，結(jié)合應(yīng)變測(cè)量領(lǐng)域的難點(diǎn)、痛點(diǎn)和實(shí)際需求出發(fā)，推出了非接觸式的三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量?jī)x，具備了三維、二維全場(chǎng)位移、全場(chǎng)應(yīng)變的測(cè)量功能，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)觀測(cè)測(cè)試目標(biāo)的應(yīng)變?cè)茍D，并可對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)完整保存，便于查閱復(fù)核，滿足不同試驗(yàn)場(chǎng)景下的測(cè)量需求。

VDA全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量?jī)x技術(shù)原理

VDA全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量?jī)x采用如本科技自研的超高精度圖像插值、位移跟蹤、近距和遠(yuǎn)距高精度視覺(jué)標(biāo)定等核心算法，通過(guò)對(duì)比多幅圖像中圖案或像素的變化，精確跟蹤被測(cè)目標(biāo)物體上各點(diǎn)的移動(dòng)。充分利用 GPU 算法進(jìn)行加速，在保證分析精度的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)二維和三維信息的實(shí)時(shí)高精度監(jiān)測(cè)。

VDA視覺(jué)技術(shù)原理圖

VDA全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量?jī)x產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

如本科技的VDA三維全場(chǎng)應(yīng)變位移分析系統(tǒng)，可以動(dòng)態(tài)分析多種材料在各種復(fù)雜實(shí)驗(yàn)條件下的力學(xué)性能。并能與試驗(yàn)機(jī)完美結(jié)合，采用非接觸式的測(cè)量方式，測(cè)量柔軟和堅(jiān)硬的標(biāo)準(zhǔn)外形和異形的材料在常溫、高溫、低溫條件下的全場(chǎng)三維位移和應(yīng)變?？梢杂糜趩蜗蚣虞d、多向加載、以及疲勞試驗(yàn)中的變形測(cè)試，并基于快速的分析速度實(shí)現(xiàn)應(yīng)變數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)反饋。同時(shí)可代替引伸計(jì)和應(yīng)變片測(cè)量材料的應(yīng)變。

布置簡(jiǎn)便快捷 一體式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，非接觸式測(cè)量系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)1分鐘快速三維標(biāo)定。

全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量 VDA不局限于單點(diǎn)測(cè)量，可獲取三維全場(chǎng)的位移、應(yīng)變數(shù)據(jù)。

超高精度分析 自研高精度分析算法，可實(shí)現(xiàn)10個(gè)微應(yīng)變精準(zhǔn)數(shù)據(jù)分析。

高速實(shí)時(shí)反饋點(diǎn)式動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)測(cè)量速度高達(dá)1000Hz，并實(shí)現(xiàn)應(yīng)變數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)反饋。

幅面廣范圍大測(cè)量幅面可自由調(diào)節(jié)至 10000*7500mm（可定制更大幅面）；

應(yīng)變數(shù)據(jù)測(cè)量滿足0.002%~2000%范圍。

適用范圍廣泛適用于多種材質(zhì)、不規(guī)則異形試樣以及低溫、高溫、輻射等復(fù)雜測(cè)試環(huán)境。

VDA全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量?jī)x市場(chǎng)應(yīng)用

如本科技自研的VDA全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量?jī)x，可用于機(jī)械、材料、力學(xué)、建筑、土木等多個(gè)學(xué)科的科學(xué)研究與工程測(cè)量中，適用于不同材料的不同試驗(yàn)場(chǎng)景，包括拉伸壓縮剪切、彎曲、疲勞試驗(yàn)、滯回曲線、結(jié)構(gòu)模型靜載和動(dòng)載、高溫拉伸、巴西圓盤(pán)、離心機(jī)邊坡試驗(yàn)、模擬采礦相似模擬試驗(yàn)、杯凸試驗(yàn)等。

VDA全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量?jī)x在試驗(yàn)中的應(yīng)用

VDA全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量?jī)x試驗(yàn)展示

材料拉伸試驗(yàn)

對(duì)塑料試件進(jìn)行拉伸，通過(guò)VDA觀測(cè)試件的全場(chǎng)形變和應(yīng)變，生成拉伸位移熱力圖，直觀地觀測(cè)應(yīng)變力具體分布，應(yīng)變最大、最容易發(fā)生斷裂的位置。

材料拉伸位移熱力圖（應(yīng)變分辨率：2個(gè)微應(yīng)變）

帶孔試樣拉伸試驗(yàn)

通過(guò)自定義觀測(cè)區(qū)域，精確捕捉應(yīng)力集中的區(qū)域，高精度、實(shí)時(shí)計(jì)算出帶孔洞材料受力應(yīng)變。

帶孔試樣拉伸試驗(yàn)（應(yīng)變分辨率：2個(gè)微應(yīng)變）

不規(guī)則試樣加載試驗(yàn)

通過(guò)VDA三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量?jī)x，能夠在各種試驗(yàn)方式、測(cè)試環(huán)境下，分析材料的力學(xué)性能；可與多種試驗(yàn)機(jī)結(jié)合，測(cè)量軟硬材質(zhì)、多尺寸（微米級(jí)到厘米級(jí)）、多種復(fù)雜外形的試樣，獲取全場(chǎng)三維應(yīng)變和位移數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)測(cè)量三維變形。

不規(guī)則試樣加載試驗(yàn)

在實(shí)際應(yīng)用中，如本科技VDA全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量?jī)x憑借簡(jiǎn)便高效的工作方式、穩(wěn)定精確的數(shù)據(jù)輸出，已經(jīng)為各類高校、科學(xué)研究所、企業(yè)研發(fā)中心等機(jī)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試帶來(lái)了實(shí)質(zhì)性的幫助與提升。作為注重研發(fā)的科技型企業(yè)，如本科技與客戶保持緊密的合作關(guān)系，為國(guó)產(chǎn)視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)的研發(fā)和升級(jí)而不斷努力。

審核編輯黃昊宇