對于復合材料的拉伸試驗,可以使用試樣一側單應變測量來測量軸向應變。然而,通過在試樣的相對兩側進行測量并計算它們的平均值,可以得到更一致和準確的結果。使用平均應變測量對于壓縮測試至關重要,因為兩次測量之間的差異用于檢查試樣是否過度彎曲。通常在拉伸和壓縮測試中確定泊松比需要額外測量橫向應變。剪切試驗時需要確定剪切應變,剪切應變可以通過測量軸向和橫向應變來計算。在V型缺口剪切試驗中,應變分布不均勻且集中在試樣的缺口之間,為了更加準確測量這些局部應變需要使用應變儀。 研索儀器光學非接觸應變測量系統(tǒng)具有亞微米級位移分辨率,應變測量精度達0.005%。廣東VIC-2D數(shù)字圖像相關應變測量
光學是物理學的重要分支學科,也是與光學工程技術相關的學科。狹義來說,光學是關于光和視見的科學,而現(xiàn)在常說的光學是廣義的,是研究從微波、紅外線、可見光、紫外線直到x射線和γ射線的寬廣波段范圍內的電磁輻射的產生、傳播、接收和顯示,以及與物質相互作用的科學,著重研究的范圍是從紅外到紫外波段。它是物理學的一個重要組成部分,現(xiàn)多個領域使用到光學應變測量數(shù)據(jù),例如進行破壞性實驗時,需要使用到非接觸式應變測量光學儀器進行高速的拍攝測量,但現(xiàn)有儀器上的檢測頭不便于穩(wěn)定調節(jié)角度,不便于多角度的進行高速拍攝,影響到測量效果,且補光儀器不便調節(jié)前后位置。云南全場數(shù)字圖像相關測量裝置研索儀器光學非接觸應變測量系統(tǒng)可拓展高速相機支持kHz級采樣,實時監(jiān)測瞬態(tài)應變(如沖擊、振動)。
金屬應變計是一種用于測量物體應變的裝置,其實際應變計因子可以從傳感器制造商或相關文檔中獲取,通常約為2。由于應變測量通常很小,只有幾個毫應變(10?3),因此需要精確測量電阻的微小變化。例如,當測試樣本的實際應變?yōu)?00毫應變時,應變計因子為2的應變計可以檢測到電阻變化為2(50010??)=。對于120Ω的應變計,變化值只為Ω。為了測量如此小的電阻變化,應變計采用基于惠斯通電橋的配置概念?;菟雇姌蛴伤膫€相互連接的電阻臂和激勵電壓VEX組成。當應變計與被測物體一起安裝在電橋的一個臂上時,應變計的電阻值會隨著應變的變化而發(fā)生微小的變化。這個微小的變化會導致電橋的電壓輸出發(fā)生變化,從而可以通過測量輸出電壓的變化來計算應變的大小。除了傳統(tǒng)的應變測量方法外,光學非接觸應變測量技術也越來越受到關注。這種技術利用光學原理來測量材料的應變,具有非接觸、高精度和高靈敏度等優(yōu)點。它能夠通常使用光纖光柵傳感器或激光干涉儀等設備來測量材料表面的位移或形變,從而間接計算出應變的大小。這種新興的測量技術為應變測量帶來了新的可能性,并在許多領域中得到了普遍應用。
機械式應變測量方法:機械式應變測量已經有很長的歷史,其主要利用百分表或千分表測量變形前后測試標距內的距離變化而得到構件測試標距內的平均應變。工程測量中使用的機械式應變測量儀器主要包括手持應變儀和千分表引伸計。機械式應變測量方法主要優(yōu)點是讀數(shù)直觀、環(huán)境適應能力強、可重復性使用等。但需要人工讀數(shù)、費時費力、精度差,對于應變測點數(shù)量眾多的橋梁靜載試驗顯然不合適。因此,除了少數(shù)室內模型試驗的特殊需要,工程結構中很少使用。光學非接觸應變測量技術具有明顯的技術優(yōu)勢和應用前景,是應變測量領域的重要發(fā)展方向之一。
對于公路監(jiān)測而言,通常存在目標占地面積大、監(jiān)測環(huán)境較惡劣、復雜以及檢測技術要求偏高情況,因此若在對公路變形監(jiān)測上采用常規(guī)方式并不能夠有效保障監(jiān)測有效性,且勞動強度較大,需要監(jiān)測人員花費大量時間去投入,在自動化方面處于欠缺狀態(tài)。但若運用了GNSS技術,由于這類技術在定位上精確度高,且不需要通視,能夠全天不間斷持續(xù)工作,因此在操作上能夠很大節(jié)省勞動力并將監(jiān)測提升到自動化程度。研究發(fā)現(xiàn),在采用了GNSS實施水平位移觀測時,能有效發(fā)現(xiàn)公路變形在2厘米以內的位移矢量;即使在高程測量下也能夠將精度控制在10厘米之內。三維應變測量技術是一種用于測量物體三維應變狀態(tài)的重要工程測量方法。重慶光學非接觸應變與運動測量系統(tǒng)
在工業(yè)制造中,光學非接觸應變測量技術可用于汽車、航空、造船等領域的結構安全測試和質量檢測。廣東VIC-2D數(shù)字圖像相關應變測量
可以采用相似材料結構模型實驗的手段,以鋼筋混凝土框架結構為研究對象,通過數(shù)字散斑的光學非接觸應變測量方式,獲取強烈地震作用下模型表面的三維全場位移及應變數(shù)據(jù)。應變計作為應變測量的工具,存在著貼片過程繁瑣,測量精度嚴重依賴其貼片質量,對環(huán)境溫度敏感等問題。此外,應變計無法進行全場測量,難以捕捉到關鍵位置的變形出現(xiàn)的初始位置,當框架結構發(fā)生較大范圍變形或斷裂,應變計在試件出現(xiàn)斷裂時容易損壞,影響測試數(shù)據(jù)的質量。廣東VIC-2D數(shù)字圖像相關應變測量