非接触式应变测量系统

信息概要

非接触式应变测量系统是一种基于光学或数字图像处理技术的高精度测量工具，广泛应用于材料力学性能测试、结构健康监测等领域。该系统通过非接触方式捕捉物体表面的变形或应变分布，具有高灵敏度、高分辨率和实时性强的特点。检测的重要性在于确保材料或结构在受力条件下的可靠性，为工程设计、质量控制和科学研究提供精准数据支持，避免因应变失效导致的安全事故或经济损失。

检测项目

应变分布测量：通过全场扫描获取物体表面的应变分布情况。

位移场分析：测量物体在受力后的位移变化。

弹性模量测定：计算材料在弹性变形阶段的模量值。

泊松比测定：评估材料横向应变与纵向应变的比值。

残余应力检测：分析材料加工或使用后的残余应力状态。

疲劳寿命预测：通过应变循环数据预测材料的疲劳寿命。

裂纹扩展监测：实时跟踪裂纹的扩展路径和速率。

热应变测量：评估温度变化引起的应变响应。

动态应变分析：捕捉瞬态或周期性载荷下的应变变化。

振动模态分析：通过应变数据识别结构的振动特性。

弯曲应变测试：测量材料在弯曲载荷下的应变分布。

扭转应变测试：评估材料在扭转载荷下的应变响应。

拉伸应变测试：记录材料在拉伸过程中的应变变化。

压缩应变测试：测量材料在压缩载荷下的应变行为。

剪切应变测试：分析材料在剪切力作用下的应变特性。

界面应变分析：研究复合材料界面处的应变传递。

应变率敏感性测试：评估材料在不同应变率下的响应差异。

各向异性分析：检测材料在不同方向上的应变差异。

蠕变应变监测：长期观测材料在恒定载荷下的缓慢变形。

松弛行为测试：评估材料在恒定应变下的应力衰减。

应变集中系数计算：识别局部高应变区域的集中程度。

应变均匀性评估：分析应变分布的均匀性。

应变历史记录：追踪材料或结构在多次加载中的应变变化。

应变与温度耦合分析：研究温度对应变测量的影响。

应变与湿度耦合分析：评估湿度变化对材料应变的影响。

应变与电磁场耦合分析：检测电磁场作用下的应变响应。

生物材料应变测试：测量生物组织或仿生材料的应变行为。

薄膜应变测量：分析薄膜材料在基底上的应变分布。

微纳尺度应变测试：针对微米或纳米级结构的应变检测。

全场应变可视化：生成应变分布的彩色云图或等高线图。

检测范围

金属材料,复合材料,聚合物材料,陶瓷材料,混凝土结构,木材,橡胶,纺织品,薄膜材料,生物组织,电子元器件,微机电系统,航空航天部件,汽车零部件,建筑结构,桥梁,管道,压力容器,风力发电机叶片,船舶结构,铁路轨道,体育器材,医疗器械,包装材料,地质样品,纳米材料,光学器件,涂层材料,3D打印制品,柔性电子器件

检测方法

数字图像相关法（DIC）：通过对比变形前后的图像计算应变场。

激光散斑干涉法：利用激光散斑图案分析物体表面的微小变形。

电子散斑干涉法：结合电子成像技术实现高精度应变测量。

光纤光栅传感法：通过光纤光栅波长变化测量应变。

莫尔干涉法：利用莫尔条纹分析物体表面的位移和应变。

数字全息术：通过全息图像重建获取三维应变信息。

红外热像法：结合热像仪分析应变引起的温度变化。

声发射技术：通过声波信号间接评估应变状态。

超声波测应变法：利用超声波传播特性测量内部应变。

X射线衍射法：通过晶体衍射峰位移计算微观应变。

数字显微应变测量：借助显微镜实现微尺度应变分析。

高速摄影应变测量：捕捉动态载荷下的瞬态应变。

相位测量偏折术：通过光波相位变化反推应变分布。

激光多普勒测振法：结合振动数据推导应变响应。

数字体图像相关法：扩展DIC技术至三维体积应变测量。

纳米压痕应变分析：通过压痕实验计算局部应变场。

拉曼光谱应变测量：利用拉曼峰位移评估材料应变。

数字剪切散斑法：通过剪切干涉条纹分析应变梯度。

偏振光弹性法：结合偏振光观测透明材料的应变分布。

数字灰度相关法：基于图像灰度变化计算应变场。

检测仪器

数字图像相关系统,激光散斑干涉仪,电子散斑干涉仪,光纤光栅解调仪,莫尔干涉仪,数字全息显微镜,红外热像仪,声发射传感器,超声波探伤仪,X射线衍射仪,数字显微应变仪,高速摄像机,相位测量偏折仪,激光多普勒测振仪,纳米压痕仪

北检院部分仪器展示