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基于数字图像相关的高速变形测量技术

一、引言

随着冲击、爆炸、高速碰撞等动态事件研究的深入,传统应变片和LVDT难以满足瞬态变形测量需求。高速数字图像相关技术(High-Speed Digital Image Correlation, HSDIC)结合高速相机与图像处理算法,实现了全场、非接触、高时空分辨率的变形测量。本文将探讨其技术特点与工程实践。


二、核心技术流程

高速图像采集

使用千帧以上相机记录高速变形过程。

特征区域匹配与位移场计算

基于互相关算法追踪像素块的运动轨迹。

应变场重建与可视化分析

结合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

获取车身关键部位的应变演化规律。

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。

生物组织动态力学测试

如心脏跳动、肌肉收缩的全场应变测量。


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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