XTDIC、西博三维科技、汽车XTDIC

XTDIC数字散斑系统与电子引申计比对试验

实验器材：

拉伸机及其配套计算机和操作软件，引伸计，2个工业CCD摄像机，1个LED光源，1台高性能计算机，XTDIC分析，三维数字散斑应变测量分析系统和数据处理软件，三角架以及其他辅助器件等。

引伸计是测量构件及其他物体两点之间线变形的一种仪器，通常由传感器、放大器和记录器三部分组成。传感器直接和被测构件接触。构件上被测的两点之间的距离为标距，标距的变化（伸长或缩短）为线变形。构件变形，传感器随着变形，并把这种变形转换为机械、光、电、声等信息，XTDIC，放大器将传感器输出的微小信号放大。记录器（或读数器）将放大后的信号直接显示或自动记录下来。

XTDIC数字散斑系统界面

试验现场

实验配合材料拉伸机进行，首先，对被测制件喷漆处理，形成表面散斑特征，然后，利用拉伸机夹紧装置将自制的长方形薄板件固定，并在制件表面布置引伸计（标距为50毫米），如图所示。布置完成后，启动拉伸机拉伸试件，同时开启相机进行图像采集，

（1）试件表面轮廓测量

采用数字散斑三维变形测量方法，首先进行图像匹配，然后，计算得到被测试件表面感兴趣点的三维空间坐标，XTDIC厂家，有这些坐标可以重构出试件的表面轮廓。下图显示了拉伸过程中制件表面的形貌。

两像机图像匹配

网格显示 面片显示

三维表面轮廓重构

（2）试件表面三维位移

计算得到被测试件表面感兴趣点的三维位移。在试件的拉伸过程中，汽车XTDIC，随着材料拉伸机夹头的移动，试件的总的位移变化如下图所示。

 夹头位移为0.1mm时       夹头位移为0.5mm时

夹头位移为0.9mm时       夹头位移为1.3mm时

夹头位移为1.5mm时      夹头位移为1.8mm时

（3）试件表面应变

可以计算得到被测试件表面感兴趣点的应变。下图显示了计算得到的试件在拉伸过程中表面的醉大主应变。

夹头位移为0.1mm时     夹头位移为0.5mm时

夹头位移为0.9mm时     夹头位移为1.3mm时

夹头位移为1.5mm时      夹头位移为1.8mm时

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、**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，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。