非接觸式三維變形測量系統(tǒng)

非接觸式三維變形測量系統(tǒng)是我公司聯(lián)合中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)與東南大學(xué)共同開發(fā)的非接觸式三維應(yīng)變光學(xué)測量系統(tǒng)。系統(tǒng)采用非接觸式光學(xué)測量方法，可準(zhǔn)確測量物體的空間三維坐標(biāo)、以及載荷作用下的位移及應(yīng)變等數(shù)據(jù)，應(yīng)用范圍包括：

    物體表面輪廓測量（三維坐標(biāo)、形貌測量、逆向工程等）

    材料性能測試試驗(yàn)（楊氏模量、泊松比、彈塑性等）

    振動(dòng)模態(tài)分析試驗(yàn)（穩(wěn)態(tài)振動(dòng)、非穩(wěn)態(tài)振動(dòng)）

    高速變形測試試驗(yàn)（爆炸、沖擊等高速測試）

    疲勞、斷裂試驗(yàn)（疲勞、裂紋生長等）

    殘余應(yīng)力分析

    生物力學(xué)測試（血管、肌肉、骨骼）

    FLC成形極限曲線測定

工作原理

    非接觸式三維變形測量系統(tǒng)使用兩個(gè)相機(jī)，基于雙目立體視覺原理，采用三維數(shù)字圖像相關(guān)方法，可對被測物體表面的三維形貌和載荷作用下的三維變形場進(jìn)行測量。主要原理：利用經(jīng)過校驗(yàn)的標(biāo)定板對雙目相機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定，獲得兩個(gè)相機(jī)的內(nèi)外參數(shù)；利用相關(guān)匹配算法，得到左右相機(jī)采集圖像中對應(yīng)點(diǎn)的視差，從圖像中各點(diǎn)的視差數(shù)據(jù)和預(yù)先獲得的標(biāo)定參數(shù)重建物體表面的三維形貌；通過比較載荷作用下測量區(qū)域內(nèi)各點(diǎn)的三維形貌的變化，得到被測物體全場三維位移分布及應(yīng)變分布。

優(yōu)勢分析

    三維變形測量系統(tǒng)具有非接觸式、全場測量、二維和三維測量、視頻引伸計(jì)模式、高精度、適用于多種材料及形狀、適合各種尺寸待測物體、微小應(yīng)變到大應(yīng)變、高溫測試、高速測試等優(yōu)點(diǎn)。

（1）非接觸式三維坐標(biāo)、位移和應(yīng)變測量

    三維變形測量系統(tǒng)采用非接觸式光學(xué)測量方法測量試件表面三維形變，通過計(jì)算可得試件表面全場每一個(gè)點(diǎn)的位移和應(yīng)變等參數(shù)，測量過程無需安裝任何傳感器件，避免了使用傳統(tǒng)方法時(shí)人為因素引入的測量誤差。

（2）無需現(xiàn)場標(biāo)定

    針對固定測量視場用戶，推出無需現(xiàn)場標(biāo)定的非接觸式三維變形測量III系統(tǒng)。系統(tǒng)使用PM-P便攜式測量頭，該測量頭針對特定測量視場，無需現(xiàn)場標(biāo)定，保證系統(tǒng)測量精度。

（3）多種測量模式及功能

    三維變形測量系統(tǒng)有兩種測量模式針對不同應(yīng)用環(huán)境：二維測量模式、三維測量模式；可實(shí)現(xiàn)：視頻引伸計(jì)功能、FLC成形極限曲線功能。

（4）滿足多種測試環(huán)境

    三維變形測量系統(tǒng)采用非接觸式光學(xué)全場測量方法，無需安裝任何傳感器件，適用于高溫測試環(huán)境以及動(dòng)態(tài)測試環(huán)境。

（5）用戶可編程控制圖像采集過程

    三維變形測量系統(tǒng)根據(jù)不同采集需求，提供圖像采集過程可編程控制模塊，用戶可以通過時(shí)間、外部載荷、溫度以及位移等參數(shù)控制圖像采集過程，圖像采集全程可控可編程。

（6）觸發(fā)采集器

    三維變形測量系統(tǒng)采用自主研發(fā)的PM-TC觸發(fā)采集裝置，控制多個(gè)相機(jī)之間的觸發(fā)同步；同時(shí)，支持與外部設(shè)備之間模擬信號與數(shù)字信號的數(shù)據(jù)通信。

實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域

（1）材料性能測試:

    復(fù)合材料性能測試、金屬材料性能測試、新型柔性材料性能測試、聚合物材料性能測試

（2）土木工程

    建筑材料性能測試、建筑抗震性能測試、堤壩安全性能監(jiān)測、鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)性能測試、火箭發(fā)射塔安全性檢測

（3）汽車工程

    安全碰撞測試、安全氣囊設(shè)計(jì)安全性測試、整車振動(dòng)測試、零部件性能測試

（4）航空航天

    飛行器風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)性能測試、高溫下飛行器外殼性能測試、振動(dòng)控制、輔助結(jié)構(gòu)性能測試

（5）船舶工程

    船體結(jié)構(gòu)變形測試

（6）生物工程

    骨骼、肌肉、血管等

（7）礦物工程

    礦石性能測試