用于任意曲表面变形分析的便携式原位三维变形测量系统研制

基本信息

  • 批准号:
    11272089
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    -- 万
  • 负责人:
    何小元
  • 依托单位:
    东南大学
  • 学科分类:
    A0812.实验固体力学
  • 结题年份:
    2016
  • 批准年份:
    2012
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2013-01-01 至2016-12-31

项目摘要

IIt has a very important significance for stress analysis of components surface to measure three-dimensional deformation of their surface. By measuring the three-dimensional deformation of the component surface, it can be used for the local strength analysis of components directly and can also be used as verification condition for the numerical simulation. Deformation measurement commonly used by the resistance strain gage and rosette, which can only measure the average strain in a certain area, it is difficult to obtain the strain distribution of the local area. In recent years, in Germany and the United States many three-dimensional deformation of the optical measurement systems were developed, but there are some limitations. Just market-based strain measurement system based on digital image technology, handheld measuring head, contingency reset measurement, but not for curved surface measurement. With the various products (such as aircraft, automobile components) performance requirements for continuous improvement, the surface shape of the parts have become increasingly complex, many around the corner is often the place of stress concentration. Regarding the requirements of strain analysis of the curved surface of the components in the static and dynamic loading, the project will develop a set of in situ three-dimensional deformation measurement system based on digital image correlation. The system consists of two parts measuring head and analysis software, it to achieve a truly portable, and once calibration for long-term use. This system will have important application value and broad application prospects in the structural optimization, research and product development.
构件表面三维变形测量对其力学分析有着十分重要的意义。通过测量构件表面三维变形,可对构件表面直接进行局部强度分析,也可用作对数值模拟计算结果进行验证。目前,应变测量普遍采用电阻应变计或应变花技术,只能测量一定区域内的平均应变,难以获取局部区域的应变分布。近年来,德国和美国分别研制了三维变形光学测量系统,但均存在一定的局限性。美国刚面市的基于数字图像技术的应变测量系统利用手持测量头,实现了应变复位测量,但不能用于曲表面测量。随着各类产品(如飞机、汽车零部件)性能要求不断提高,零部件的表面形状也越来越复杂,许多拐角处往往是应力集中的地方。针对零部件在载荷作用下曲表面的应变分析需求,本项目将基于数字图像相关测量技术,研制一套原位三维变形测量系统。该系统包括测量头和分析软件两部分。将实现真正的手持便携,且一次标定长期使用。所研制的测量系统在结构优化和产品研发等方面将具有重要应用价值和广阔的应用前景。

结项摘要

构件表面三维变形测量对其力学分析有着十分重要的意义。通过测量构件表面三维变形,可对构件表面直接进行局部强度分析,也可用作对数值模拟计算结果进行验证。目前,应变测量普遍采用电阻应变计和应变花技术,只能测量一定区域内的平均应变,难以获取局部区域的应变分布。随着各类产品(如飞机、汽车零部件)性能要求不断提高,零部件的表面形状也越来越复杂,许多拐角处往往是应力集中的地方。针对零部件在载荷作用下曲表面的应变分析需求,在国家自然科学基金的资助下,本项目成功研制了基于数字图像相关(DIC)测量技术的便携式表面三维变形测量仪。仪器采用由棱镜和反射镜组合而成的双向光学成像装置,实现了单镜头、单相机的立体视觉图像采集。配以功能强大的三维DIC分析软件和以载荷、温度、压力等为触发信号的图像采集同步装置,以及磁性支架固定和内置照明等装置,不仅可以用于标准式样的材料力学性能测试,而且由于其安装调试极为方便,特别适用大型结构的局部变形在线实时测量,进行表面三维应力分析。仪器重量仅250g,平均直径60mm,高度70mm,工作距离60mm,测量面积30mmX30mm;位移分辨率0.3微米,应变分辨率10微应变。

项目成果

期刊论文数量(19)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Out-of-plane displacement field measurement by shearography
  • DOI:
    10.1016/j.optlastec.2015.04.015
  • 发表时间:
    2015-10
  • 期刊:
    Optics and Laser Technology
  • 影响因子:
    5
  • 作者:
    Pengxiang Bai;Feipeng Zhu;Xiaoyuan He
  • 通讯作者:
    Pengxiang Bai;Feipeng Zhu;Xiaoyuan He
数字图像相关方法中的标定对三维形貌和变形测量的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    东南大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈振宁;刘聪;何小元
  • 通讯作者:
    何小元
BFRP混凝土圆柱破坏全周监测与可靠性研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    工程力学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈振宁;刘聪;戴云彤;丁里宁;何小元
  • 通讯作者:
    何小元
Optical extensometer and elimination of the effect of out-of-plane motions
光学引伸计和平面外运动影响的消除
  • DOI:
    10.1016/j.optlaseng.2014.04.010
  • 发表时间:
    2015-02
  • 期刊:
    Optics and Lasers in Engineering
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    Bai Pengxiang;Zhu Feipeng;He Xiaoyuan
  • 通讯作者:
    He Xiaoyuan
Measurement of true stress–strain curves and evolution of plastic zone of low carbon steel under uniaxial tension using digital image correlation
  • DOI:
    10.1016/j.optlaseng.2014.06.013
  • 发表时间:
    2015-02
  • 期刊:
    Optics and Lasers in Engineering
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    Feipeng Zhu;Pengxiang Bai;Jingbin Zhang;Dong Lei;Xiaoyuan He
  • 通讯作者:
    Feipeng Zhu;Pengxiang Bai;Jingbin Zhang;Dong Lei;Xiaoyuan He

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.titleTranslate }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAwards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

多尺度二维数字图像相关测量系统及其应用
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    东南大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    邵新星;何小元;张瑾琳
  • 通讯作者:
    张瑾琳
振动轮式微机械陀螺动态特性的光学测试
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    光学精密工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    何小元;蒋明
  • 通讯作者:
    蒋明
基于标志点的多相机数字图像相关方法精度分析及土木工程中的应用
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    东南大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    魏康;员方;董志强;邵新星;吴刚;何小元
  • 通讯作者:
    何小元
基于数字图像相关法的混凝土全场变形测量
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    东南大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    何小元;孙泽阳;吴刚;戴宜全
  • 通讯作者:
    戴宜全
双线性振动微陀螺特征频率光学测试和有限元分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    工程力学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杨福俊;何小元;裘安萍;郑翔
  • 通讯作者:
    郑翔

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

何小元的其他基金

数字图像相关测量中若干关键问题研究
  • 批准号:
    11532005
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    280.0 万元
  • 项目类别:
    重点项目
采用相机阵列的高分辨全场应变测量方法研究与测量系统研制
  • 批准号:
    11327201
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    290.0 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目
现代光测力学及其应用高级讲习班
  • 批准号:
    11042004
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    18.0 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目
既有混凝土结构现存应力测量的环芯法研究与测量装置研制
  • 批准号:
    10972054
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    50.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于频闪照明及数字图像相关技术的三维微结构动态测试分析方法与系统研制
  • 批准号:
    10727201
  • 批准年份:
    2007
  • 资助金额:
    55.0 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目
基于时间序列图像的MEMS结构试验模态分析与动力学特征参数识别
  • 批准号:
    10472026
  • 批准年份:
    2004
  • 资助金额:
    34.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
MEMS材料与结构的静、动态力学性能测试方法研究
  • 批准号:
    10072017
  • 批准年份:
    2000
  • 资助金额:
    22.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
梯度折射率光学用于面内位移测量的研究
  • 批准号:
    19472019
  • 批准年份:
    1994
  • 资助金额:
    6.5 万元
  • 项目类别:
    面上项目
光--电子方法测量高温下热变形和三维形状的研究
  • 批准号:
    19072020
  • 批准年份:
    1990
  • 资助金额:
    2.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

非线性振动理论研究
  • 批准号:
    18670323
  • 批准年份:
    1986
  • 资助金额:
    2.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
熔融金属流场及热场数值模拟研究
  • 批准号:
    58976249
  • 批准年份:
    1989
  • 资助金额:
    3.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
复toric流形和复toric orbifold 上的极值 Kahler 度量问题
  • 批准号:
    11626050
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    3.0 万元
  • 项目类别:
    数学天元基金项目
磁致效应在精密磨削过程中的作用机制及其应用研究
  • 批准号:
    51405168
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
针刺对兔血管再狭窄模型VSMC凋亡及其基因表达的研究
  • 批准号:
    30371809
  • 批准年份:
    2003
  • 资助金额:
    19.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
盐渍化农田水氮调控后冻融土壤氮素迁移转化及肥力响应机制研究
  • 批准号:
    51509132
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    21.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
金黄色葡萄球菌sdh操纵子影响持留菌形成的机制研究
  • 批准号:
    81471987
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    70.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
大容量固态硬盘地址映射表优化设计与访存优化研究
  • 批准号:
    61802133
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
适用于空间精准寻址的多肽自组装通用模块的研究
  • 批准号:
    51763019
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    38.0 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
长脉冲胃电刺激促进Cajal间质细胞修复的机制研究
  • 批准号:
    81270458
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    70.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Collaborative Research: FET: Medium:Compact and Energy-Efficient Compute-in-Memory Accelerator for Deep Learning Leveraging Ferroelectric Vertical NAND Memory
合作研究:FET:中型:紧凑且节能的内存计算加速器,用于利用铁电垂直 NAND 内存进行深度学习
  • 批准号:
    2312886
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    26.6
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: RI: Medium: Principles for Optimization, Generalization, and Transferability via Deep Neural Collapse
合作研究:RI:中:通过深度神经崩溃实现优化、泛化和可迁移性的原理
  • 批准号:
    2312841
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    40
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: CIF: Small: Versatile Data Synchronization: Novel Codes and Algorithms for Practical Applications
合作研究:CIF:小型:多功能数据同步:实际应用的新颖代码和算法
  • 批准号:
    2312872
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    26.5
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: RI: Medium: Principles for Optimization, Generalization, and Transferability via Deep Neural Collapse
合作研究:RI:中:通过深度神经崩溃实现优化、泛化和可迁移性的原理
  • 批准号:
    2312842
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    40
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: III: Medium: Designing AI Systems with Steerable Long-Term Dynamics
合作研究:III:中:设计具有可操纵长期动态的人工智能系统
  • 批准号:
    2312865
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    98
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: FET: Medium:Compact and Energy-Efficient Compute-in-Memory Accelerator for Deep Learning Leveraging Ferroelectric Vertical NAND Memory
合作研究:FET:中型:紧凑且节能的内存计算加速器,用于利用铁电垂直 NAND 内存进行深度学习
  • 批准号:
    2312884
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    26.8
  • 项目类别:
    Standard Grant
CSR: Small: CONCERT: Designing Scalable Communication Runtimes with On-the-fly Compression for HPC and AI Applications on Heterogeneous Architectures
CSR:小型:CONCERT:为异构架构上的 HPC 和 AI 应用程序设计具有动态压缩的可扩展通信运行时
  • 批准号:
    2312927
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    60
  • 项目类别:
    Standard Grant
Bond Strengthening and Grain Size Refinement in Superhard Metal Borides
超硬金属硼化物中的键强化和晶粒尺寸细化
  • 批准号:
    2312942
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    64
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: III: MEDIUM: Responsible Design and Validation of Algorithmic Rankers
合作研究:III:媒介:算法排序器的负责任设计和验证
  • 批准号:
    2312932
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    40
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: NeTS: Medium: EdgeRIC: Empowering Real-time Intelligent Control and Optimization for NextG Cellular Radio Access Networks
合作研究:NeTS:媒介:EdgeRIC:为下一代蜂窝无线接入网络提供实时智能控制和优化
  • 批准号:
    2312978
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    70
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了