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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。


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