ROGER_MM的博客

摘要：数字图像相关（DIC）技术在复合材料力学性能测试中具有广泛应用，包括拉伸、压缩、弯曲等全场应变测量，支持多相机同步、大变形（20000%）和大尺寸测量。该技术可实现超高温（2600℃）、超高速和微小尺寸（1.5mm）等极端环境测试，与红外相机结合还能进行温度/应变耦合分析。DIC技术通过精确记录材料变形过程，为复合材料性能评估和有限元分析验证提供可靠数据，显著提升力学测试的准确性和效率。（150字）

混凝土泵车臂架三维动态测量新方法 摘要：针对混凝土泵车臂架结构可靠性验证需求，新拓三维XTDIC系统采用非接触式DIC技术，实现臂架施工过程中的三维动态测量。该系统通过跟踪编码标记点，精确获取臂架关键部位的三维位移、振动及加速度数据，揭示送料端头最大摆动量达2246mm的力学特性。测试数据可直观显示XYZ方向位移轨迹，有效评估结构刚度和减振性能，为优化臂架设计、提升施工安全提供科学依据。该方法具有非接触、全场测量优势，克服了传统点位测量的局限性。

摘要：芯片热翘曲是先进封装中的关键问题，由材料热膨胀系数差异导致，可能引发芯片开裂、焊点失效等故障。新拓三维XTDIC-MICRO系统采用显微DIC技术，非接触式测量芯片在不同温度下的三维翘曲变形，克服传统方法局限。实验显示系统能精确测量30-245℃温度循环中6-8μm的翘曲量，为芯片封装工艺优化提供重要数据支撑。该系统具有全场测量、实时监测优势，适用于半导体器件热力学性能测试。（149字）

摘要：针对大曲率试件（如圆柱、球体）的全周变形测量难题，新拓三维XTDIC系统采用多测头方案，通过离散化分区域采集实现360°高精度测量。该系统通过多相机同步硬触发、统一坐标标定及数模比对技术，可获取试件全周位移场和应变场数据，克服传统双目DIC视角受限、分辨率不足等缺陷。实验表明，该方案能有效监测圆柱体任意位置变形，结合数模偏差分析功能，为结构力学响应研究和工程检测提供动态、全场测量手段。特殊工况下还可采用反射镜方案实现多视角测量。

摘要：研究采用高速数字图像相关（DIC）技术结合三点弯曲试验，分析低温下不同形状沥青材料的裂纹扩展行为。通过新拓三维XTDIC-STROBE系统捕捉微米级位移场和应变场，揭示了沥青材料在荷载作用下的脆性断裂机理。实验包含半圆形和长方形试件，重点关注裂纹萌生、扩展路径及断裂韧性，为提升沥青混凝土抗裂性能提供数据支持。该系统能精确监测瞬态裂纹演化过程，有助于评估路面结构的承载力和耐久性。（149字）

摘要：研究采用新拓三维XTDIC-SPARK系统结合高速摄像机，分析复合材料在高应变率拉伸下的脆性断裂机理。通过散斑喷涂和高速图像采集，系统可实时获取位移场、应变场等数据。DIC分析显示试样表面应变集中导致脆断，揭示了材料动态变形行为和断裂机制，为复合材料在航空航天等领域的应用安全性评估提供重要依据。该系统特别适用于极端条件下的全场动态应变测量。

摘要：半导体元件失效超50%由热应力导致。新拓三维XTDIC-MICRO系统结合DIC技术、显微镜与温控装置，可精确测量1-10mm芯片在-190~600℃下的三维变形、应变分布及CTE值，精度达0.1μm。该系统解决了热气流抑制、显微标定等关键技术难题，成功应用于QFN封装芯片测试，测得245℃时最大翘曲8.1μm，验证了热循环下芯片变形的可恢复性，为半导体失效分析提供了可靠方案。（149字）

西安交大王立忠团队采用新拓三维XTDIC系统，通过高精度双目相机标定与优化算法，有效降低了高温DIC测量中玻璃观察窗导致的变形误差。研究针对玻璃折射引起的位移测量误差（X/Y轴偏移达30%）、环境光干扰等关键问题，建立了折射补偿模型和捆绑调整法，使标定重投影误差降至0.132像素，位移场平均误差减少49.99%。实验验证表明，该方法在玻纤材料高温测试中显著提升测量精度，为航空航天等领域的材料高温性能研究提供了可靠技术方案。

摘要：本研究采用基于数字图像相关法（DIC）的三维散斑测量系统，对镍基合金GH3044薄板在120℃高温下的冲头冲击变形进行测试。实验通过高精度CCD相机记录变形过程，分析全场位移和应变变化。结果表明：1）DIC方法能精确测量金属薄板动态变形；2）温度显著影响变形量，120℃与150℃试件的位移差达1.047mm；3）变形以z向位移为主，y向应变占比99%，且变形具有对称性，最大变形集中于接触区。该研究为航空材料高温工况下的力学行为分析提供了有效方法。

本文针对筒形件焊接变形测量难题，采用新拓三维XTDP光学摄影测量技术，通过追踪密集标志点实现三维全场静态变形测量。研究设计了MIG焊和激光焊实验，验证了深度搜索算法能有效匹配焊缝区弱变形点，测量精度达0.020mm/1m。与GOM TRITOP系统对比表明，XTDP系统具有相当的精度和稳定性。该方法为非接触式光学测量，可获取三维全场变形数据，为大型结构件焊接变形测量提供了有效解决方案，对优化焊接工艺具有重要意义。

摘要：汽车轻量化趋势下，压铸横梁面临复杂结构检测难题。某企业采用蓝光三维扫描技术（精度0.008-0.01mm），实现非接触式全尺寸检测，克服传统三坐标测量效率低、人工检测误差大的局限。该技术可完成型面偏差、形位公差等复杂特征测量，支持模具修正到成品的全流程管控，检测效率提升90%。相比千分尺和三坐标，蓝光扫描兼具较高精度与快速建模优势，尤其适合复杂曲面件，为企业数字化质量管控提供解决方案，推动制造向数据驱动转型。

摘要：DIC技术为生物软组织力学特性研究提供了非接触式全场测量方案。通过手掌皮肤张合实验，系统捕捉了皮肤在动态变形中的应变分布特征，揭示掌心区域的高拉伸应变、指根关节的压缩应变等力学响应规律。相比传统应变片，DIC技术避免了接触干扰，支持三维全场测量，可精确量化皮肤各向异性特性，为医疗康复、运动生理等领域提供重要数据支持。实验证实该系统能有效表征皮肤变形模式，具有高精度和动态适应性优势。

摘要：半导体元件50%以上的失效由热应力引起，随着芯片工艺升级，冷热循环测试需求迫切。新拓三维XTDIC-MICRO系统采用DIC技术结合显微镜与冷热台，实现1-10mm微小视野的非接触式三维全场测量，具备0.1μm翘曲精度和-190~600℃温控范围，可精准分析芯片热翘曲、应变分布及CTE失配问题。案例显示该系统在30-245℃循环测试中成功捕捉8.1μm最大翘曲，验证了其在半导体失效分析中的可靠性，为芯片设计、封装工艺改进提供了关键数据支撑。（149字）

摘要：针对无人机旋翼在高速旋转（5000-10000RPM）下的动态变形测量难题，提出基于高速数字图像相关（HS-DIC）技术的非接触式解决方案。该系统采用XTDA软件和高速摄像机（精度0.01px），可捕捉全场三维位移/应变（百万级测点），相比传统应变片具有MHz级动态响应优势。实验成功量化了旋翼启动、过渡和稳态三阶段的变形特征，包括根部应力集中、翼尖涡流振动等关键数据。该技术为旋翼结构优化、材料选择和飞行控制算法提供了重要数据支撑，有效解决了传统接触式测量在高速旋转环境中的应用局限。

单晶硅的热膨胀系数（CTE）是影响半导体和MEMS器件性能稳定性的关键因素。为了精确测量和控制单晶硅的CTE，新拓三维的XTDIC-MICRO显微应变测量系统与光学冷热台结合使用，能够在-190℃至600℃的温度范围内进行微观尺度的材料力学测试。该系统通过非接触式测量方法，在不同温度环境下评估单晶硅的CTE，并记录测试数据以验证解析模型的准确性。实验过程中，单晶硅试样经过热处理以消除内应力，随后在不同温度点进行CTE测量。DIC软件分析采集的图像，提供X、Y方向不同位置的CTE值，为单晶硅的热膨胀性质研究提

焊接机器人以其稳定的运行程序和高质量的焊缝成形，显著降低了车间劳动强度。然而，由于焊接过程中的不确定性，传统的数值方法在评估高温焊接变形时存在不足，这促使了对精确焊接变形测量技术的需求增加。新拓三维XTDIC三维全场应变测量系统通过非接触式、高精度的图像采集与分析，能够获取焊接区域的全场应变数据，包括关键点位移和主/次应变方向，从而有效调整焊接工艺和夹具设计，减少焊接残余变形。此外，该系统的实时变形监测能力有助于优化自动化焊接工艺，提升产品质量。DIC技术在高温焊接变形测量中的应用，特别是在处理高温弱相关环

六自由度平台是一种能够模拟空间六自由度运动的装置，广泛应用于舰船、飞机、宇航和车载设备等领域的运动状态模拟和可靠性研究。传统的接触式位姿测量方法存在局限性，而三维数字图像相关法（3D-DIC）则能够通过提取计算点坐标，结合空间向量求解位姿参数，记录实验体在三维空间中的运动轨迹、速度、角度、加速度等指标。新拓三维XTDIC-STROBE三维动态测量系统结合数字图像相关技术（DIC）与双目立体视觉技术，通过三台高速工业相机追踪物体表面的散斑图像，实现运动变形过程中物体表面的动态测量，获取真实六自由度数据。这些数

数字图像相关方法（DIC）是一种高效、精确的计算机辅助测量技术，广泛应用于物体变形和粒子移动的测量。尽管DIC具有非接触、全场测量等优势，但其测量精度受多种因素影响，包括系统误差、亚像素重建误差、离面位移误差以及CCD相机采集误差等。本文通过分析这些误差源，提出了优化措施，如保证试件平面运动、抑制环境干扰、选择适当的散斑图和子区尺寸等，以提高测试的可靠性和精度。此外，通过实验验证，DIC测量数据与应变片、传感器等传统测量方法的数据高度吻合，进一步证明了DIC在实验力学测试领域的应用价值。

电动汽车逆变器中的功率模块在苛刻条件下工作，其可靠性评估至关重要。新拓三维XTDIC-MICRO显微应变测量系统结合立体数字图像相关（DIC）技术，能够高精度地测量功率模块在热力学载荷下的三维全场变形，揭示其失效机理。该系统的测试结果不仅有助于发现功率模块的薄弱环节，还为有限元分析（FEA）模型提供了可靠的校准数据，从而优化封装设计，提高功率模块的可靠性和寿命。通过比较模拟与实验结果，可以进一步验证有限元模型的准确性，为功率模块的设计和优化提供科学依据。

随着新能源汽车的快速发展，传统的汽车测试标准已无法满足新产品的需求，尤其是在极端环境下的测试。新拓三维的XTDIC三维全场应变测量系统，作为一种非接触式DIC测量技术，广泛应用于汽车材料及结构力学性能测试，包括电池、电池包、车轮、车桥、前盖板及板料的变形和应变分析。该系统不仅提高了测试的便捷性和数据的全面性，还能在极端环境下进行有效测试，减少研发成本，助力汽车设计与质量监测。通过这一技术，可以更准确地评估汽车零部件的性能、稳定性和安全性，为新能源汽车的研发提供重要数据支持。

新拓三维XTDIC-VG视频引伸计自2022年上市以来，已成为材料力学行为研究的重要工具，广泛应用于高校科研、材料科学、工程和制造领域。该设备基于数字图像相关法（DIC），具备非接触、高精度和实时动态测量的特点，适用于常规及复杂工况下的材料力学性能测试，如高温、疲劳、大视野、多工位和大变形等场景。XTDIC-VG视频引伸计能够与多种试验机高效数据通信，输出应力-应变曲线、弹性模量、泊松比等关键参数，满足高频疲劳和应变速率控制等测试需求。其优势包括二维、三维非接触视觉测量、高精度与可靠性、设备易用性等，特别适

电梯层门的安全性能至关重要，各国对其机械强度有严格的技术要求。国家标准GB7588.1-201X规定了电梯层门在静态和动态载荷下的机械强度及变形参数。通过静载和锤击试验，利用新拓三维SPARK三维高速测量系统和高速DIC技术，可以评估层门在不同状态下的变形量，并获取瞬态冲击过程中的离面位移和应变时程。试验数据显示，层门在静态载荷下的最大弹性变形满足国标要求，动态锤击试验中，层门的最大合位移和应变也符合标准。新拓三维XTDIC-SPARK系统在高速冲击等领域的应用，为电梯层门的安全性能提供了精准、可视化的分析

汽车零部件制造是汽车工业的基石，其设计、工艺和质量控制正逐步与国际标准接轨。在尺寸控制方面，三坐标测量技术（CMM）和蓝光三维扫描技术是主要检测手段。三坐标技术适用于规则几何特征的精确测量，而蓝光三维扫描则擅长复杂自由曲面的快速检测。两种技术可协同使用，形成“全局快速扫描+局部精准复核”的检测体系，提高检测效率和精度。新拓三维的XTOM-MATRIX蓝光三维扫描仪通过非接触式测量，能够快速获取全尺寸数据，并通过色谱图直观显示加工偏差，广泛应用于方向盘、保险杠、车灯和钣金件等汽车零部件的检测。这种技术不仅提高

工程材料和构件在长期服役过程中，由于循环应力的作用，即使应力未超过设计强度，也会产生疲劳裂纹，最终导致变形、裂纹甚至断裂。这种疲劳断裂现象难以预测，对工程安全构成威胁。新拓三维XTDIC三维全场应变测量系统基于数字图像相关技术（DIC），提供了一种非接触式的全场应变测量方法，能够有效监测疲劳裂纹的萌生与扩展。该系统可与疲劳试验机联机使用，通过多相机配置，实现对复杂构件在不同载荷下的三维全场变形分布进行精确测量。此外，XTDIC系统采用相移方法，能够在特定波形相位处自动触发图像采集，减少数据量，适用于长时间的

XTDIC三维全场应变测量系统不仅在土木工程、机械等领域广泛应用，还在农业领域展现出其独特价值。该系统通过非接触式全场应变测量，助力数字农业的科研探索，特别是在玉米抗压特性分析和果实采收机理研究方面。在玉米种粒抗压特性测试中，XTDIC系统能够精确测量种粒在受压过程中的位移场和应变场，帮助改进脱粒工艺，减少破碎率，提高种子的存活率和生长率。在果树振动采收影响机理测试中，该系统结合高速相机，能够精确记录和分析果实脱落过程中的运动参数，为振动采收装置的设计和优化提供数据支持。新拓三维作为国产DIC技术的引领者，

本案例利用数字图像相关技术（DIC）对镍基材料标准拉伸试样进行全场应变监测，旨在揭示其从拉伸变形至断裂的全流程力学响应。DIC技术通过图像匹配算法追踪材料表面散斑图案的位移变化，计算全场位移及应变分布，具有高精度、非接触式等优点，适用于航空航天领域的高精度应变测量。实验采用新拓三维XTDIC系统，通过双目DIC工业相机和LED蓝光冷光源，记录试样的动态变形过程，并输出位移和应变云图。数据分析结果显示，DIC技术能有效捕捉镍基材料的应变局部化行为、裂纹萌生位置及扩展路径，为材料设计优化与失效预防提供了高精度实

文章摘要：相似材料模拟试验法在岩体力学研究中被广泛应用，用于模拟采动过程中岩体的变形、移动及破坏规律。传统方法如数码相机采集和图像二值化处理在裂隙发育和破裂形态的量化分析中存在局限性，可能丢失细节信息。新拓三维XTDIC三维全场应变测量系统采用非接触式的数字图像相关（DIC）技术，通过散斑图像分析，定量提取全场位移和应变信息，有效克服了传统方法的不足。DIC技术具有非接触性、实时动态测量和高分辨率等优点，在裂隙检测和模型变形分析中显示出明显优势。通过优化DIC测量系统设置和散斑图案制作，可提高测试精度和可靠

新拓三维XTDIC-Micro显微应变测量系统是一款专为微小尺寸材料设计的应变测量工具，适用于复合纤维、微电子、生物材料等多种材料的应变分析。该系统利用高分辨率双目体式显微镜和先进的DIC软件进行三维重建与分析，有效克服了景深限制和光学失真问题。通过自主研发的算法，系统能够校正非参数变形区域，提供高精度的应变测量。此外，XTDIC-Micro系统可与多种设备配合使用，如温控箱、原位试验机等，以适应不同温度和场景的测量需求。该系统在动态应变、裂纹扩展、疲劳断裂等领域具有广泛应用，为材料力学性能的精确评估提供了

随着新能源汽车的快速发展，传统的汽车测试标准已无法满足新产品的需求，特别是在极端环境下的测试。新拓三维的XTDIC三维全场应变测量系统，作为一种非接触式DIC测量技术，广泛应用于汽车研发和生产中，包括电池、电池包、车轮、车桥、前盖板及板料的性能测试。该系统能够提供全面的数据支持，帮助评估和优化汽车零部件的性能、稳定性和安全性，同时减少研发成本和工作量，有效提升汽车设计和质量监测的效率。

数字图像相关法（DIC）是一种非接触式测量技术，广泛应用于材料和结构的全场轮廓、位移和应变的高精度测量。新拓三维的XTDIC系统能够适应多种测试场景，如高低温、高速、远距离等，适用于材料力学、结构变形、振动测量等领域。通过DIC技术，可以进行钢材试样的抗拉实验、裂纹尖端疲劳扩展实验、温度场耦合计算、霍普金森杆高速动态实验、板材高温成形极限实验以及微观尺度材料力学测试。这些实验能够提供高质量的实验数据，用于验证和优化计算机仿真模型，从而深入理解材料在不同条件下的物理特性和力学行为。

本实验针对长输油气管道中不等壁厚环焊接头的根部开裂问题，通过预制三种不同错边量及根部成形状态的接头，利用3D-DIC非接触全场应变测量系统研究其全壁厚拉伸过程中的应变集中演变规律。实验结果表明，错边量和根部成形状态显著影响接头的应变集中程度和分布规律，成形越差，应变集中越严重，可能导致材料损伤和裂纹扩展。此外，有限元模拟验证了DIC测试结果的准确性，进一步证实了不同根部成形状态及错边量对接头应变集中规律的影响。研究为提升管道服役安全性提供了理论支撑。

某单位科研团队为了研究大型飞机在飞行过程中机翼大挠度变形检测难题，采用新拓三维XTDIC三维全场应变测量系统，利用布置在飞机上的多组DIC工业相机，拍摄飞机空中飞行时机翼的变形视频图像，通过空中飞行环境下对气流、光线、振动、拍摄倾斜角等的各种抗干扰和补偿方法，DIC软件高精度地解算出大视场下机翼三维全场动态变形和应变数据，为大型飞机的研制和生产提供真实的空中飞行数据。因此，对航空航天器材料的疲劳性能进行分析和优化，能够有效延长材料的使用寿命，提高航空航天器件的安全性和可靠性。

基本公差原理差异是指ISO体系下，公差标注遵循独立原则：图纸上的每个公差都是独立于其他公差的，对于尺寸而言，这意味着尺寸公差和几何公差是相互独立进行定义的。中国国标基本上是等同采用ISO GPS标准，虽然ISO GPS标准与ASME GD&T标准中绝大部分符号是一样的，但两者的某些基本原则和概念却有着本质的差异。GD&T 确保从设计到加工使用技术图纸的每个人都能看懂图纸，如果负责设计零部件的研发人员与在机械车间解读技术图纸的人员之间存在误解，那么就可能会浪费大量的资金。

新拓三维XTOM蓝光三维扫描仪对于零件的形状没有限制，它具有高效精准、非接触式、全方位点云获取、数字化3D检测等特点，进行一次多角度三维扫描，需要检测的项目直接在检测软件中生成结果，无需人工一项项测量，也无需根据不同的检测项目寻找不同的检测工具。汽车钣金件的形状复杂，物理性能要求严格，形位公差精度要求较高，装车匹配复杂, 存在很多安装位（包括螺纹孔、圆孔、腰形孔、异形孔等），为保证装配的准确性，汽车钣金件需进行全尺寸和孔位置度检测，以确保装配精度及质量。

选取B组试件破裂前的最后一张图像的总位移最大点所在的纵向截面线，作为第一条位移曲线 L0，此后的L1～L5为该截面线，分别为以此向左平行位移5个像素所获得，绘制出位移云图。利用杯突试验原理设计薄板在一定温度下的受力变形测量试验，模拟薄板在120℃的情况下受到特定形状物体的碰撞，通过对试验数据的整理归纳分析其接触区的变形情况。(2) 温度对试件的影响较为明显，温度越高，试件的变形程度越大;试件的变形量与冲头的有效接触面积有关，试件与冲头接触后直至破裂，试件在种子点选择下的区域均发生了不同程度的变形。

试验采用XTDIC三维全场应变系统，对焊接试样进行扭转疲劳测试，通过全场动态应变监测，焊接区域在扭转载荷下的疲劳损伤和裂纹发展情况，进一步分析试样的疲劳特性。：扭转疲劳加载试验，进行8500多个循环加载周期，XTDIC三维全场应变测量系统采用0.5Hz疲劳周期分析加载频率。在实际建筑工程中，金属焊接件节点常承受多轴复杂应力（如地震、风振等动态载荷），而焊接区域在拉-扭耦合作用下的。高频响应：可搭配不同采集频率相机，捕捉循环加载中快速变化的应变场（如裂纹扩展瞬间的应变突变）。

900 ℃下高强度钢板的胀形实验，采用XTDIC-FLC板材成形极限测量系统，通过跟踪和匹配变形前后所采集图像的灰度信息，来测量载荷作用下表面整体的瞬时位移场和应变场，通过软件分析获得成形极限曲线FLC，进而选取适当的准则对板材的成形性进行评价，以优化成形工艺，控制产品质量，缩短研发周期。热成形工艺在板料上存在着一个不断变化的温度场，因此板料的基体组织和力学性能发生了变化，从而板料的应力场也发生了变化，在成形过程中，板料的应力场变化又反作用于温度场，耦合的变化过程对板料在成形过程中的流动、变形等造成影响。

DIC是一种非接触式的方法，相比于传感技术，这是一个关键的特征优势，因为传感器技术会改变物体的位移或变形信息，并且DIC技术能够提供比传感器技术更丰富的离散数据点，此外，DIC技术分析更加快速，成本更加便宜，且易于与其他一些技术进行集成整合。XTDIC-STROBE三维动态测量系统，基于双目立体视觉技术，结合高速摄像机实时采集被测物体各个变形阶段的图像，利用准确识别的标志点实现立体匹配，重建出物体表面点的三维空间坐标，并计算得到物体的变形量、三维轨迹姿态等数据。高速摄像机对于高速事件的定性评估非常有用。

相关研究表明，DIC 对于试件表面局部区域的应变测量，可基于虚拟引伸计测量得到，但虚拟引伸计的长度和位置对 DIC 测量结果影响较大，为方便对比，选取与应变片等长的虚拟引伸计对试件跨中应变进行测量。其余两组纤维类型是包括共聚甲醛纤维和钢纤维的混杂纤维；应用于UHPFRC中的纤维，钢纤维由于优异的抗拉性能和较佳的综合性能，聚甲醛纤维对混凝土的抗渗性能和抗收缩性有显著增强效果，共聚甲醛纤维与钢纤维混合使用时，在防止高温爆裂的同时还可保证高温后残余力学性能较好，这些材质在UHPFRC中的应用得到了重点研究。

采用XTDIC三维全场应变测量系统，可以全场测量混凝土泵车送料端头、端口臂架三维轨迹姿态，送料施工过程中的摆动数据，是一种非接触式、可视化的三维动态测量方法，准确分析其合位移以及XYZ单方向位移，测试数据可用于验证结构减振控制的效果，提升施工的效率和安全性。XTDIC三维全场应变测量系统，它能够测量泵车端头送料过程中的三维位移及摆动信息，可测得不同频率下的三维位移、振动、速度和加速度，同步多点三维位移测量，实时动态数据输出。相比传统点位式测量，提供更全面的三维位移与振动数据，测量实施过程简单高效。