基于数字图像相关的动态应变测量技术
一、引言
数字图像相关(Digital Image Correlation, DIC)技术近年来在动态应变测量领域取得了显著进展。通过高速相机捕捉变形过程中表面图案的变化,DIC可实现全场、非接触、高时空分辨率的应变分布测量,适用于冲击试验、疲劳测试、生物力学研究等场景。本文将介绍其关键技术与典型应用。
二、核心技术流程
高速图像采集
使用千帧以上相机记录瞬态变形过程。
特征匹配与位移场计算
基于互相关算法追踪像素区域的运动轨迹。
应变场重构与可视化
利用有限元插值或局部梯度法计算应变分布。
三、典型应用场景
汽车碰撞试验变形分析
获取车身各部位的应变演化规律,优化安全设计。
复合材料冲击损伤评估
分析纤维断裂、层间剥离等破坏机制。
人体皮肤与肌肉动态应变测量
用于康复医学、仿生机器人研究。
四、未来发展方向
嵌入式高速DIC系统
集成到实验平台中,实现实时反馈控制。
AI辅助图像处理与模式识别
提升图像质量与数据分析自动化程度。