光学应变测量是一种常用的非接触式测量方法,主要用于测量物体的应变分布。它可以应用于材料力学、结构工程、生物医学等领域,为研究物体的力学性质和结构变化提供重要的定量信息。光学应变测量的原理是利用光学干涉的原理,通过测量物体表面的光学路径差来获得应变信息。当物体受到外力作用时,会引起物体表面的形变,从而改变光的传播路径,进而产生干涉现象。通过测量干涉图案的变化,可以得到物体表面的应变分布。光学应变测量的优点是非接触式测量,不会对被测物体造成损伤,同时具有高精度和高灵敏度。它可以实时监测物体的应变状态,对于研究材料的力学性质和结构变化具有重要意义。在结构工程中,可以用于监测建筑物、桥梁等结构的应变分布,以及评估其安全性能。在生物医学领域,可以用于测量人体组织的应变分布,研究生物力学特性和疾病诊断。与光学应变测量相比,光学干涉测量主要用于测量物体表面的形变。它可以应用于光学元件的制造、光学镜面的检测、光学薄膜的质量控制等领域。光学干涉测量通过测量物体表面的形变来获得物体形状和表面质量的定性信息。它可以检测物体表面的微小形变,对于研究物体的形状变化和表面质量具有重要意义。在进行光学非接触应变测量时,需要注意保持环境条件的稳定性,以确保测量结果的准确性和可靠性。福建VIC-2D非接触式变形测量

应变的测量方法有多种,其中比较常用的是应变计。应变计是一种能够测量物体应变的传感器,它的电阻与设备的应变成正比关系。在应变计中,粘贴式金属应变计是一种比较常用的类型。粘贴式金属应变计由细金属丝或按栅格排列的金属箔组成。这种设计使得金属丝/箔在并行方向中的应变量较大化。格网可以与基底相连,而基底直接连接到测试样本上。这样,测试样本所受的应变可以直接传输到应变计上,引起电阻的线性变化。应变计的基本参数是其对应变的灵敏度,通常用应变计因子(GF)来表示。应变计因子是电阻变化与长度变化或应变的比值。它描述了应变计对应变的敏感程度,越大表示应变计对应变的测量越敏感。光学非接触应变测量是一种利用光学原理来测量物体应变的方法。它不需要直接接触测试样本,因此可以避免对样本造成影响。光学非接触应变测量可以通过使用光栅或激光干涉仪等设备来实现。安徽全场非接触式应变测量系统光学非接触应变测量技术能够确保测量结果的准确可靠性,并保持设备的稳定性和准确性。

随着我国航空航天事业的迅猛发展,新型飞行器的飞行速度不断提高,这对其热防护结构提出了更高的要求。因此,热结构材料的高温力学性能成为热防护系统和飞行器结构设计的重要依据。数字图像相关法(DIC)是一种新兴的光学非接触应变测量方法,相比传统的变形测量方法,它具有适用范围广、环境适应性强、操作简单和测量精度高等优点,特别是在高温实验中具有独特的优势。在某单位的研究中,他们采用了两台高速相机来拍摄风洞中风载下垂尾模型的震颤情况。通过光学应变测量系统,他们分析了不同风速下各个位置(标记点)的振动情况以及散斑(C区域)的变形状态。通过这些数据,他们获得了该尾翼的振动模态参数和振型。光学非接触应变测量方法的优势在于它可以在不接触被测物体的情况下获取其应变信息。这对于高温实验来说尤为重要,因为传统的接触式应变测量方法在高温环境下往往无法正常工作。而光学非接触应变测量方法可以通过分析图像中的散斑变形来获取物体的应变信息,从而实现对高温结构的应变测量。
在当今注重安全的社会中,应变测量变得越来越重要。应变是一个关键的物理量,它描述了物体在外力和非均匀温度场等因素作用下局部的相对变形程度。应变测量是机械结构和机械强度分析中的重要手段,也是确保机械设备正常运行的关键方法。在航空航天、工程机械、通用机械以及道路交通等领域,应变测量都得到了普遍的应用。应变测量有多种方法,每种方法都对应着不同的传感器。常见的应变测量传感器包括电阻应变片、振弦式应变传感器、手持应变仪、千分表引伸计和光纤布拉格光栅传感器等。其中,电阻应变片是应用较普遍的一种,因为它具有高灵敏度、快速响应、低成本、便于安装、轻巧和小标距等特点。光学非接触应变测量是一种新兴的测量方法,它利用光学原理来测量物体的应变。这种方法不需要直接接触被测物体,因此可以避免传统测量方法中可能引起的干扰和损伤。光学非接触应变测量主要依靠光纤布拉格光栅传感器来实现。光纤布拉格光栅传感器是一种基于光纤中的布拉格光栅原理的传感器,它可以通过测量光纤中的光频移来确定应变的大小。光学非接触应变测量的测量误差与被测物体的表面特性密切相关,需要选择适合的光学系统进行校准和补偿。

光纤光栅传感器的光栅在应变测量中存在抗剪能力较差的问题。为了适应不同的基体结构,需要开发相应的封装方式,如直接埋入式、封装后表贴式、直接表贴等。直接埋入式封装通常将光纤光栅用金属或其他材料封装成传感器后,预埋进混凝土等结构中进行应变测量,例如在桥梁、楼宇、大坝等工程中。然而,对于已有的结构进行监测时,只能进行表贴式封装,例如对现役飞机的载荷谱进行监测。无论采用哪种封装形式,由于材料的弹性模量以及粘贴工艺的不同,光学非接触应变测量中的应变传递过程必然会造成应变传递损耗,导致光纤光栅所测得的应变与基体实际应变不一致。因此,在进行光学非接触应变测量时,需要考虑这种应变传递损耗的影响。为了解决这个问题,可以采取一些措施来减小应变传递损耗。例如,在封装过程中选择合适的材料,具有较高的弹性模量,以提高传感器的灵敏度和准确性。此外,粘贴工艺也需要精确控制,以确保光栅与基体之间的接触紧密,减小传递损耗。光学非接触应变测量具有高速测量的优势,可以实现实时测量,无需接触物体。湖北扫描电镜数字图像相关技术变形测量
光学非接触应变测量具有广阔的应用前景,其精度、灵敏度和速度将进一步提高。福建VIC-2D非接触式变形测量
金属应变计的实际应变计因子可以通过传感器厂商或相关文档获取,通常约为2。实际上,应变测量的量很少大于几个毫应变(10⁻³),因此必须精确测量电阻极微小的变化。例如,如果测试样本的实际应变为500毫应变,应变计因子为2的应变计可检测的电阻变化为2 * (500 * 10⁻⁶) = 0.1%。对于120Ω的应变计,变化值只为0.12Ω。为了测量如此小的电阻变化,应变计采用基于惠斯通电桥的配置概念。常见的惠斯通电桥由四个相互连接的电阻臂和激励电压VEX组成。当应变计与被测物体一起安装在电桥的一个臂上时,应变计的电阻值会随着应变的变化而发生微小的变化。这个微小的变化会导致电桥的电压输出发生变化,进而可以通过测量输出电压的变化来计算应变的大小。光学非接触应变测量是一种新兴的测量技术,它利用光学原理来测量材料的应变。这种技术可以实现非接触、高精度和高灵敏度的应变测量。光学非接触应变测量通常使用光纤光栅传感器或激光干涉仪等设备来测量材料表面的位移或形变,从而间接计算出应变的大小。福建VIC-2D非接触式变形测量