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Suzhou Fusimaxing Technology Co., Ltd
Vidéo technologie d'extensomètre: aperçu des principes et des applications
Date :2025-05-27Lire :0
Extensomètre vidéoEst un instrument qui effectue des mesures précises de déformation et de déformation des matériaux en utilisant un équipement de caméra haute résolution et une technologie de traitement d'image par ordinateur. Comparé aux extensomètres mécaniques traditionnels, il présente des avantages tels que la surveillance sans contact, de haute précision et en temps réel, et est largement utilisé dans de nombreux domaines tels que la science des matériaux, la mécanique de l'ingénierie, l'aérospatiale, la fabrication automobile, etc.
I. principe de fonctionnement
Le principe central de l'extensomètre vidéo est de prendre des images de la surface d'un objet déformé à l'aide d'une caméra et de combiner des algorithmes de traitement d'image pour calculer le déplacement et la contrainte d'un point ou d'une zone spécifique de la surface. Les étapes de base de cette technique comprennent la capture d'image, l'extraction de caractéristiques, le suivi de déplacement et le calcul de déformation.
1. Capture d'image: généralement équipé d'une caméra numérique haute résolution, capable de capturer des images de surface en temps réel pendant la déformation de l'échantillon de matériau. La position de la caméra est généralement fixée au - dessus ou sur le côté de l'équipement d'essai, assurant la stabilité de l'angle de prise de vue et la netteté de l'image.
2. Extraction de caractéristiques: ces caractéristiques peuvent être identifiées dans l'image en appliquant des points de marquage spécifiques ou des motifs de rayures sur la surface de l'échantillon. La distribution et les variations morphologiques de ces points caractéristiques peuvent être utilisées pour suivre les déformations de surface.
Suivi du déplacement: en alignant les points caractéristiques dans une image de trame continue, il est capable de calculer avec précision le déplacement de ces points à différents points dans le temps. Ce processus repose souvent sur des techniques de vision par ordinateur telles que la méthode du flux optique, les algorithmes de correspondance, etc. pour suivre efficacement les points marqués.
Calcul de déformation: en calculant les variations de déplacement des points caractéristiques à différents points dans le temps, il peut obtenir une distribution de déformation en différents points de la surface du matériau. Les déformations sont généralement calculées par des variations du champ de déplacement, en analysant davantage les propriétés mécaniques du matériau en fonction de sa géométrie, de ses conditions de chargement et de sa relation contrainte - déformation.
II. Caractéristiques techniques
1. Mesure sans contact: l'un de ses avantages est sa façon de mesurer sans contact. Cela lui permet d'effectuer des mesures de déformation précises sans interférer avec l'échantillon de matériau lui - même, en évitant les erreurs de mesure et les interférences mécaniques que les extensomètres à contact traditionnels peuvent apporter.
2. Haute précision: grâce à l'équipement de caméra haute résolution et à la technologie de traitement d'image sophistiquée, il peut réaliser des mesures de déplacement et de déformation au niveau submicronique avec une précision bien supérieure à celle des extensomètres mécaniques traditionnels.
3. Surveillance en temps réel: capable de surveiller et d'enregistrer l'ensemble du processus de déformation du matériau en temps réel, la fréquence d'acquisition de données peut atteindre des dizaines d'images par seconde, voire plus. Ceci est utile pour le chargement dynamique ou les essais à haute fréquence.
4. Mesure de champ complet: contrairement aux extensomètres traditionnels qui ne peuvent généralement mesurer que la déformation d'un seul point de mesure, les extensomètres vidéo peuvent effectuer une mesure de déformation de champ complet sur la surface de l'échantillon, fournissant des informations de déformation plus complètes. Ceci est particulièrement important pour les matériaux ou les structures avec une distribution de déformation complexe.
Automatisation et analyse des données: Équipé d'algorithmes informatiques avancés, il est capable d'identifier et de traiter automatiquement les images, de réduire l'intervention humaine et d'améliorer l'efficacité des tests et la précision du traitement des données.
Iii. Application
1. Étude mécanique des matériaux: il est largement utilisé dans les essais de propriétés mécaniques des métaux, des plastiques, des céramiques et d'autres matériaux. Il est capable de mesurer avec précision la déformation et la déformation des matériaux sous diverses charges telles que la traction, la compression, la flexion, etc., aidant les chercheurs à mieux comprendre le comportement mécanique des matériaux.
2. Essai de fatigue de métal: il est capable de suivre et d'enregistrer la déformation minuscule de l'échantillon de métal sous des charges répétées en temps réel tout en effectuant l'essai de fatigue de métal. Cela aide à prédire la durée de vie en fatigue et les modes de défaillance des matériaux et constitue un outil important dans des domaines tels que l'aérospatiale, la construction automobile et bien plus encore.
Recherche sur les matériaux composites: les propriétés mécaniques des matériaux composites sont souvent affectées par la distribution complexe des contraintes, il peut effectuer des mesures complètes de leur surface, révélant la distribution des contraintes et la propagation des fissures des matériaux composites sous différentes charges.
4. Surveillance de la santé structurelle: peut également être appliquée à la surveillance de la santé des grandes structures, telles que les ponts, les bâtiments, etc. Dans ces applications, les dommages potentiels ou les problèmes de déformation sont détectés à l'avance en surveillant la déformation de la surface de la structure et en aidant à évaluer la sécurité et la stabilité de la structure.
5. Industrie aérospatiale et automobile: son application est particulièrement importante dans l'industrie aérospatiale et automobile. Ces domaines exigent une grande fiabilité des matériaux et des composants, et il est capable de fournir des données expérimentales précises pour la recherche et le développement de nouveaux matériaux, la vérification des performances des composants et l'évaluation de la sécurité.