广西光学非接触式应变系统

随着我国航空航天事业的飞速发展，新型飞行器的飞行速度越来越快，随之带来的是对其热防护结构的更高要求，由此热结构材料的高温力学性能成为热防护系统与飞行器结构设计的重要依据。数字图像相关法（DIC）是近年来新兴的一种非接触式变形测量方法，相较于传统的变形测量方法，光学非接触应变测量具有适用范围广、环境适应性强、操作简单和测量精度高的优点，尤其是在高温实验的测量中具有独特的优势。数字图像相关法（DIC）作为一种可视化全场测量手段，可重点关注局域变形带空间特征，结合微观组织表征和时域分析，揭示内在物理机制，为抑制材料PLC效应提供理论基础。光学非接触应变测量应用于光学薄膜的弯曲应力分析。广西光学非接触式应变系统

刻写在光纤上的光栅传感器自身抗剪能力很差，在光学非接触应变测量的应用中，需要根据实际需要开发相应的封装来适应不同的基体结构，通常采用直接埋入式、封装后表贴式、直接表贴等方式。埋入式一般是将光纤光栅用金属或其他材料封装成传感器后，将其预埋进混凝土等结构中进行应变测量，如桥梁、楼宇、大坝等。但在已有的结构上进行监测只能进行表贴，如现役飞机的载荷谱监测等。无论是哪种封装形式，由于材料的弹性模量以及粘帖工艺的不同，在光学非接触应变测量应变传递过程必将造成应变传递损耗，光纤光栅所测得的的应变与基体实际应变不一致。全场三维数字图像相关变形测量光学非接触应变测量适用于高温、高压或易损坏环境中的应变测量。

光学非接触应变测量是一种基于光学原理的测量方法，用于测量物体表面的应变分布。相比传统的接触式应变测量方法，光学非接触应变测量具有无损、高精度、高灵敏度等优点，因此在材料科学、工程结构分析等领域得到了普遍应用。光学非接触应变测量的原理基于光的干涉现象。当光线通过物体表面时，会发生折射、反射、散射等现象，这些现象会导致光的相位发生变化。而物体表面的应变会引起光的相位差，通过测量光的相位差，可以间接得到物体表面的应变信息。具体而言，光学非接触应变测量通常采用干涉仪来测量光的相位差。干涉仪由光源、分束器、参考光路和待测光路组成。光源发出的光经过分束器分成两束，一束作为参考光经过参考光路，另一束作为待测光经过待测光路。在待测光路中，光线经过物体表面时会发生相位差，这是由于物体表面的应变引起的。待测光与参考光重新相遇时，它们会发生干涉现象。干涉现象会导致光的强度发生变化，通过测量光的强度变化，可以得到光的相位差。测量光的相位差可以使用干涉仪的输出信号进行分析。常见的分析方法包括使用相位计、干涉图案的变化等。通过对光的相位差进行分析，可以得到物体表面的应变信息。

光学应变测量技术与其他应变测量方法相比具有许多优势。首先，光学应变测量技术具有非接触性。与传统的应变测量方法相比，如电阻应变片或应变计，光学应变测量技术无需直接接触被测物体，避免了传感器与被测物体之间的物理接触，从而减少了测量误差的可能性。这种非接触性使得光学应变测量技术适用于对被测物体进行非破坏性测试的情况，保护了被测物体的完整性。其次，光学应变测量技术具有高精度和高灵敏度。光学应变测量技术可以实现微小变形的测量，能够检测到被测物体的微小应变，从而提供更准确的测量结果。与传统的应变测量方法相比，光学应变测量技术能够提供更高的测量精度和灵敏度，使得工程师能够更好地评估材料或结构在受力下的变形情况。此外，光学应变测量技术还具有快速和实时性。光学应变测量技术可以实时地获取被测物体的应变信息，能够在短时间内完成大量数据的采集和处理。这种快速和实时性使得光学应变测量技术在需要快速反馈和实时监测的工程应用中具有重要的意义。通过光学非接触应变测量，可以获得纳米材料的应力分布和应力-应变关系，有助于优化纳米器件的性能。

光学非接触应变测量是一种利用光学原理和传感器技术，对物体表面的应变进行非接触式测量的方法。技术特点——非接触性：无需在物体表面安装传感器或夹具，避免了传统接触式测量方法对物体表面的损伤和测量误差。高精度：随着光学技术和传感器技术的不断发展，光学非接触应变测量的精度不断提高，可以满足高精度测量的需求。实时性：可以实时监测物体表面的应变变化，提供动态应变数据。全场测量：可以实现物体表面的全场应变测量，获得更较全的应变分布信息。适用范围广：适用于各种材料和形状的物体，包括高温、高压等恶劣环境下的测量。光学非接触应变测量是一种高效、无损的应变测量方法。江苏光学非接触应变测量装置

应变测量是机械结构和机械强度分析里的重要手段。广西光学非接触式应变系统

系统支持多种裂尖定位算法，包括基于裂尖附近位移梯度奇异性的位移梯度法、利用 Williams 级数展开的奇异性特征识别法，以及通过理论位移场匹配的图像匹配法，用户可根据测试需求选择方案。在应力强度因子计算方面，系统集成了 J 积分法、位移关联法等多种成熟算法，其中 J 积分法通过围绕裂尖的闭合路径积分计算能量释放率，再通过转换公式获得应力强度因子，物理意义明确且计算精度高。这些功能为裂纹萌生、扩展机制研究提供了量化数据支撑，广泛应用于航空航天关键构件的疲劳寿命评估。广西光学非接触式应变系统