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变形分析功能---XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析系统

“XTDIC三维数字散斑动态应变测量分析系统”变形应变分析包括：X位移分析、Y位移分析、Z位移分析、总的三维位移分析；Z值投影；径向距离、径向距离差；径向角、径向角差；应变X、应变Y和应变XY；醉大主应变；醉小主应变；厚度减薄量；Mises应变；Tresca应变；剪切角。

变形应变分析类型

1．X位移

根据当前状态各个三维点的X坐标与基础状态中对应三维点之间相比，获得当前状态下的各个三维点的X位移信息。

X位移分析

2 .Y位移

根据当前状态各个三维点的Y坐标与基础状态中对应三维点之间相比，获得当前状态下的各个三维点的Y位移信息。

Y位移分析

3.Z位移

根据当前状态各个三维点的Z坐标与基础状态中对应三维点之间相比，获得当前状态下的各个三维点的Z位移信息。

Z位移分析

4.总位移

根据当前状态各个三维点的空间坐标与基础状态中对应三维点之间相比，土木DIC，获得当前状态下的各个三维点的X、Y、Z各方向位移量，计算出三维总位移的向量值。

三维总位移分析

5. Z值在XYZ投影

根据当前状态各个三维点在空间坐标系的Z值投影信息，获得当前状态下的各个三维点的Z值在XYZ的投影

Z值在XYZ投影信息分析

6。径向距离

根据当前状态各个三维点在空间坐标系的XOY平面的投影，获得当前状态下的各个三维点的径向距离信息。

径向距离分析

7。 径向距离差

根据当前状态各个三维点在空间坐标系的径向距离与基础状态下对应三维点的径向距离进行比较，汽车DIC，获得当前状态下的各个三维点的径向距离差值信息。

径向距离差分析

8。 径向角

根据当前状态各个三维点在空间坐标系的XOY平面的投影，获得当前状态下的各个三维点的径向角信息。

径向角分析

9。 径向角差

根据当前状态各个三维点在空间坐标系的径向角与基础状态下对应三维点的径向角进行比较，DIC，获得当前状态下的各个三维点的径向角差值信息。

焊接失稳变形光学非接触三维检测的研究

研究背景

   节能和大型轻量化结构是当代工业发展的一个方向，因此高强度薄壁件越来越多的应用于造船、汽车、航天飞机等工业行业，但薄壁焊接时*产生失稳变形，这就会对薄板性能造成很大的影响。

   光学非接触式测量方法的发展为焊接变形的测量提供了可行的解决方案。光学非接触式测量方法，如本文中提到的，三维光学面扫描系统，三维光学摄影测量系统以及三维数字散斑动态应变测量系统不仅能够保证高精度，而且光路简单，操作简便快捷，并且能够测量大幅面的变形，其中三维数字散斑动态应变测量系统还能够测量焊接过程及冷却过程中的全场变形这样就能为数值模拟修正提供依据，提高其金属薄板焊接失稳变形的三维摄影测量关键点变形比对测量技术研究计算精度，而且可以更真实地反映实际情况。

研究概述

由于焊接引起的失稳变形十分复杂，开发新型的米青确测量技术测量失稳变形，对学术研究，对实际生产都有十分重要的意义

解决问题

   1.金属薄板焊接失稳静态变形的测量。

   2.金属薄板焊接失稳动态变形的测量。

研究内容

   1.金属薄板焊接失稳变形的三维摄影测量关键点变形比对测量技术研究。

   2.金属薄板焊接失稳变形的点云数据米青确比对静态测量技术研究。

   3.金属薄板焊接失稳变形的三维数字散斑全场动态应变测量技术研究。

完成了三种测量技术的理论研究，并在现有基础上针对焊接变形做了部分算法的研究和改进。

预期焊接结果

1.纵向收缩变形：沿焊缝长度方向的收缩

2.横向收缩变形：垂直于焊缝方向的横向收缩

3.失稳变形：薄壁结构在焊接残余压应力的作用下，DIC应变价格，局部失稳而产生波浪形

焊接变形三维轮廓点云比对实验

金属薄板焊接失稳变形的三维摄影测量关键点变形比对测量技术研究

三维变形比对结果

初始状态下点(0， 0)和点(189.7， -1.8)之间的距离

面扫描实验结果同静态变形实验结果所得的变形量接近，整体变形趋势所测得加过也较为接近。

散斑系统应用案例—沙土变形测量

沙土的变形特性是土木工程学科的研究重点，由于传统的测量方法和测试手段的限制，无法方便测量。 本实验采用XTDIC数字图像相关系统应用于传统的沙土试验中，实现沙土表面位移、应变等变形信息的同步测量，克服了传统测量方法的不足。沙土由透明的器皿盛放，可通过上部的压头对其进行压缩。