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XJTUDIC数字散斑系统与电子引申计比对试验


实验器材:

拉伸机及其配套计算机和操作软件,引伸计,2个工业CCD摄像机,1个LED光源,1台高性能计算机,三维数字散斑应变测量分析系统和数据处理软件,三角架以及其他辅助器件等。


引伸计是测量构件及其他物体两点之间线变形的一种仪器,通常由传感器、放大器和记录器三部分组成。传感器直接和被测构件接触。构件上被测的两点之间的距离为标距,标距的变化(伸长或缩短)为线变形。构件变形,传感器随着变形,并把这种变形转换为机械、光、电、声等信息,放大器将传感器输出的微小信号放大。记录器(或读数器)将放大后的信号直接显示或自动记录下来。

 

 

XJTUDIC数字散斑系统界面

 

 

试验现场

 

实验配合材料拉伸机进行,首先,对被测制件喷漆处理,形成表面散斑特征,然后,利用拉伸机夹紧装置将自制的长方形薄板件固定,并在制件表面布置引伸计(标距为50毫米),如图所示。布置完成后,启动拉伸机拉伸试件,同时开启相机进行图像采集,

 

(1)试件表面轮廓测量
采用数字散斑三维变形测量方法,首先进行图像匹配,然后,计算得到被测试件表面感兴趣点的三维空间坐标,有这些坐标可以重构出试件的表面轮廓。下图显示了拉伸过程中制件表面的形貌。

 

两像机图像匹配

 

 

                    网格显示                              面片显示

三维表面轮廓重构

 

 

(2)试件表面三维位移
计算得到被测试件表面感兴趣点的三维位移。在试件的拉伸过程中,随着材料拉伸机夹头的移动,试件的总的位移变化如下图所示。

 

                    夹头位移为0.1mm                    夹头位移为0.5mm

 

                   夹头位移为0.9mm                    夹头位移为1.3mm

 

                 夹头位移为1.5mm                    夹头位移为1.8mm

 

(3)试件表面应变
可以计算得到被测试件表面感兴趣点的应变。下图显示了计算得到的试件在拉伸过程中表面的最大主应变。

 

 

                   夹头位移为0.1mm                    夹头位移为0.5mm

 

 

 夹头位移为0.9mm                    夹头位移为1.3mm

夹头位移为1.5mm                    夹头位移为1.8mm

 

试验结论:采用引申计与XJTUDIC三维散斑应变测量系统,进行配合使用,验证了XJTUDIC三维散斑系统与引申计的测量结果相同。

 


 

 
Web www.xjtudic.com
 

西安交通大学 机械工程学院 模具与先进成形技术研究所 信息机电研究所
电子邮件: xjtops@163.com  网站: www.xjtudic.com  www.xjtops.com  www.3dthink.cn

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