完成应变计算后,软件能够以二维或三维彩色视图的形式将计算结果可视化显示。计算结果见表5-1。
表5-1
可视化数据 | 类别 | 可视化数据 | 类别 |
位移X | 位移 | 应变X | 应变 |
位移Y | 位移 | 应变Y | 应变 |
位移Z | 位移 | 最大主应变 | 应变 |
位移E | 位移 | 最小主应变 | 应变 |
径向距离 | 位移 | Mises应变 | 应变 |
径向距离差 | 位移 | Tresca应变 | 应变 |
Z在XYZ投影 | 位移 | 厚度减薄量 | 应变 |
… … | … … | 应变XY | 角度 |
… … | … … | 剪切角 | 角度 |
… … | … … | 径向角 | 角度 |
… … | … … | 径向角差 | 角度 |
… … | … … | … … | … … |
应变包括工程应变、真实应变、格林应变三种类型,通过修改参数设置可以选择显示。
计算得到的每一变形状态的位移、应变等信息可以以点、网格、曲面的形式显示,还可显示变形的方向、变形场等值线、应变方向、局部坐标系。

图 5 1可视化显示计算结果

图 5 2软件参数设置对话框
5.1 截线
通过“截线”菜单,可以创建两种类型的截线。如图 5 3、图 5 5所示。
5.1.1 平面截线
点击“截线”->“平面截线”,根据弹出的对话框可以创建一个平面截线。


(a) (b)
图 5 3平面截线


图 5 4不同角度的截线图
5.1.2 圆形截线
与平面截线类似,点击“截线”->“圆形截线”可以创建圆形的截线。

图 5 5圆形截线
5.2 平滑
通过平滑处理可以减少不必要的噪声,平滑操作可作用于当前选定状态或全部状态。
平滑效果如下:
平滑处理前的三维视图
平滑处理后的三维视图

平滑功能不会改变三维点的坐标值,此功能只影响变形计算的结果。
重要提示:
平滑一般作用于整个表面,可能会降低单个测量点的变形计算精度。

图 5 6平滑参数设置对话框
平滑参数说明:
1)平滑类型: 均值平滑 计算出统计平均值
中值平滑 计算出中间值(按大小排序,然后使用中间的那一个)
2)平滑次数 :调整平滑参数后的平滑次数,如果值为零,则不进行平滑处理
3)平滑尺寸 :平滑计算的网格大小
4)平滑比例 :当平滑尺寸为3x3时,网格平滑比例设为50%表示至少50%的网格点必须在3x3的网格中以便进行平滑。
5.3 插值三维点
由于一些原因,如某个测量点散斑匹配时失败,显示出来的计算结果会存在孔洞。通过插值运算可以插补这些孔洞。
插值三维点时,“最大尺寸”表示软件可以插补孔洞的最大尺寸,“计算范围”表示插值运算的作用范围,当前或所有状态。

图 5 7三维点插值对话框

图 5 8插值前的三维视图

图 5 9插值后的三维视图
5.4 颜色条设置
通过修改颜色条的设置可以优化三维视图的显示效果,以方便观察和分析。
5.4.1 手动调节颜色条的阀值
切换到“分析模式”,点击“控制”->“参数设置”可以调节颜色条的阀值,优化计算结果的显示效果。

图 5 10
5.4.2 优化三维视图显示效果
在同一变形状态,如果应变或其他变形数据值较小,而颜色条最值根据数据的最值设定,那么以三维色谱图显示的数据场看上去噪声很大,不利于清晰显示被测试件表面的位移、应变场的分布。


(a)调整前 (b)调整后
图 5 11 调整前后显示效果
5.5 状态点、信息点
计算完成后,在二维图像或三维视图上,按下Ctrl键,同时点击鼠标左键可以创建一个信息点。信息点在试件表面计算区域中(面片中心点)。
在一个测量工程中只能创建一个信息点,仅有的一个信息点可以在三维视图或二维图像中显示出来。你可以随时将一个信息点设置为状态点,对应的坐标和变形信息可以读出。创建的状态点和信息点在三维和二维视图上高亮显示,并依次列于信息区窗口的“状态点信息”标签中,通过右键可对其进行编辑。图 5 12显示了拉伸试验中创建的状态点。


(a) (b)
(c)
图 5 12状态点创建
5.6 点对
点对主要用于跟踪试件变形过程表面两点之间的距离变化,从而得到试件表面一定区域平均应变值的变化。
通过“点对”菜单或在信息区窗口先点击“点对信息”标签,再点击鼠标右键进行点对的添加和编辑,如图 5 13所示。

(a) (b)
图 5 13 点对操作
5.7 321坐标转换
本系统坐标系的位置由相机标定结果决定,实际测量时,为了更清楚直观的对计算结果进行分析,需要进行坐标系转换。
3-2-1坐标转换要求至少知道6个三维点的坐标,基本原理如图 5 14所示。3个Z点(Z1, Z2, Z3,红色平面上)确定Z平面,2个Y点(Y1, Y2, 蓝色平面上)确定Y平面,1个X点(X,绿色平面上)确定X平面,三个平面的交点就是坐标系的原点。当然,其他的坐标转换像XXX-YY-Z同样也是可以的。
图 5 14 321坐标转换原理
软件操作:切换到软件“分析模式”,点击“结果”->“321转换”弹出321对齐对话框,使用Ctrl+鼠标左键在三维视图选择6个参考点,根据这6个参考点软件会自动计算出坐标转换矩形,从而实现坐标系的转换。

图 5 15 321对齐对话框
5.8 总结
l 平面截线、圆形截线
l 平滑
l 三维点插值
l 颜色条设置
l 优化三维色谱图
l 信息点、状态点
l 321坐标转换

全部视频演示----XTDIC三维数字散斑系统