全場DIC應變測量的案例
智能測量技術分享系列講座來啦！喬澤光學測量技術專員為您詳細解讀基于仿真模型的DIC應變測量方案！
基于有限元網格模型的DIC技術為什么更能促進仿真模型改進？
創新的立體網格模型DIC全場測量方案在校準及數據分析方面有怎樣的突破？
這些問題敲打著每一個仿真設計人員及光測力學領域研究人員的好奇心呀！
在全球各個行業火熱進行數字化革命的大形勢下，制造業也開始了全系列產品的數字化推進，逐步將產品以數字流的形式進行傳輸，國際簡稱為MBD。MBD概念在本世紀初被提出，隨著軟硬件技術的提升以及以半導體為基礎的工業的進步，MBD的進階即數字孿生的概念得到蓬勃發展。從根本上講，數字孿生是以數字化的形式對某一物理實體過去和目前的行為或流程進行動態呈現，有助于提升企業績效。創建數字孿生，主要關注兩大領域：
領域一
設計數字孿生的流程和產品生命周期的信息要求——從資產的設計到資產在真實世界中的現場使用和維護；
領域二
創建使能技術，整合真實資產及其數字孿生，使測量數據與企業核心系統中的運營和交易信息實現實時流動。
數字孿生成為未來工業發展的標桿，但是測量和仿真之間的精度問題始終制約著其前進的步伐! DIC技術作為該瓶頸的突破口，毋庸置疑地成為數字孿生技術發展的著力點。DIC技術可以進行全場光學測量，在被用于數字孿生技術的測量端時，這一技術特征優勢顯著。尤其是新型的FE-DIC技術的出現，直接基于CAD文檔進行校正和計算，大量減少或是拋棄了傳統DIC測量中校正板的使用，以MESH網格作為校正依據，直接將仿真和實測整合在一起，真正實現了“虛實整合”。
展開 VIC-3D非接觸全場應變測量在復合材料測試應用
VIC-3D非接觸全場應變測量在復合材料測試應用
一、飛機復合材料測試
目的
–測量機翼組件的應變與變形
–將DIC數據與應變片數據相對比
–數據用于驗證有限元仿真
挑戰
–應變片位置選擇
–應變片線纜遮擋表面散斑
–提取的DIC測量數據應盡量靠近應變片所在位置
DIC測量系統優勢
– 全場測量
– 也可測得局部應變與位移
關鍵點
?可識別不同形式的屈曲
?可用應變片數據與DIC數據相對比
?可驗證有限元模型
二、復合材料立體顯微測試
目的
–測量0.7mm x 0.7mm視野范圍內的應變與變形
挑戰
–立體顯微鏡下的圖像具有顯著的扭曲
–傳統的校正技術無法奏效
結果中將會包含嚴重的形貌和應變誤差
–利用現有的分束鏡很難實現圖像的重疊和精確對準
DIC測量系統優勢
–具有專利的畸變校正方法提供精確的測量結果
光學立體顯微鏡
用于2D研究的SEM
?對碳纖維進行加載，對所選區域進行圖像采集。
?變形相對較小的材料，需要用CSI精確的圖像分析方法和完整的扭曲校正來獲取可靠數據
關鍵點
–CSI立體顯微鏡可測量視野范圍：0.7mm-7.0 mm
–具有專利的Vic-3D立體顯微模塊是使用顯微鏡圖像系統的前提
–定制設計的分光鏡使得圖像精確重疊
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研索儀器科技(上海)有限公司長沙技術中心
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展開 VIC-3D?非接觸全場應變測量系統原理
DIC系 統原理
VIC-3D?系統采用的數字圖像相關算法(Digital Image Correlation，以下簡稱DIC)，是一種通過圖像相關網格信息(圖示紅色標示)進行比對的算法，通過該方法可計算出物體表面位移及應變分布。整個測量過程，只需以一臺(2D)或兩臺(3D)至多臺(陣列)圖像采集器，拍攝變形前后待測對象圖像，經圖像比對運算后3D全場應變數據分布即可一目了然。不像應變片需花費大量時間做表面的磨平及黏貼，同時也只能測量到一個點某個方向的應變數據。也不像條紋干涉法對環境要求嚴格，而且DIC方法獲得的數據為測量范圍內的3D全場數據信息。DIC技術在室內室外的普通環境均可使用，應變測量范圍從0.005%到2000%，配合不同的圖像采集硬件，測量對象尺度可以從納米級到衛星圖像的千米級，理論上只要能夠獲取高質量的圖像，即可進行精確的應變與變形測量。
DIC 系統優勢
? 直接測量全場應變、位移、變形、形貌
? 直接測量全場振幅、ODS等振動信息
? 非接觸測量
? 試驗過程可追溯、可評估
? 相關圖像數據可反復分析處理，以實現不同研究目的，而無須重復試驗，節約經濟和時間成本?????? ??????
展開 模擬仿真與DIC應變測量相結合是大勢所驅嗎？
十幾年前因為喬澤引進國外全場非接觸式應變測量系統，我被帶入DIC應變測量設備推廣的大軍，感覺能為國內應變測量技術的發展而努力，很自豪；十幾年后，因為喬澤引進了法國EikoSim公司研發的EikoTwin應變測量系統，我又再次回到DIC應變測量相關行業工作，因為EikoTwin帶來了目前行業內最需要測量手段，它的出現必將再次推動DIC應變測量行業的發展，在得以謀生的同時，又能順應大勢所驅，為行業進步盡微薄之力，何其幸甚至哉！
非接觸式應變測量 ，形變測量、光學測量、表面形貌測量，應變實測與模擬仿真驗證相結合，模擬仿真與應變實測同步化
北京喬澤科技有限公司 010-65610249
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