非接触3次元変位・ひずみ分布測定

概要

デジタル画像相関法(Digital Image Correlation ; DIC)の原理を用いて、立体的な試験体表面の変位・ひずみ分布を3次元データとして測定できます。

原理

明暗ランダム模様が塗布された試験体をデジタルカメラで撮影します。画像相関法と呼ばれる原理を用いて、画像中の複数画素(例:15×15画素)を1単位として点を特定します。試験体変形前後の画像より同一点の座標を得て、その点の変位・ひずみを算出します。

  • 装置外観

    装置外観

  • 測定イメージ

    測定イメージ

測定の流れ

  • 試験体評価部にランダムパターンを塗布。

    試験体評価部に
    ランダムパターン
    を塗布。

  • 矢印
  • 例:引張試験中にカメラで撮影。青枠部を評価。

    例:引張試験中
    にカメラで撮影。
    青枠部を評価。

  • 矢印
  • 評価部のひずみ分布を得る。

    評価部のひずみ分布を得る。

特徴

  • カメラ2台の撮影(ステレオ法)により3次元の変位・ひずみ分布を測定できます。
  • 測定したいひずみの種類・方向を選択できます。
  • カメラによる連続撮影で、試験体の変形過程を評価できます。

測対象定

  • 材料:金属材料、樹脂、複合材料など
  • 形状:板・棒状試験片、部材を組み合わせた試験体など

装置仕様

  • メーカー:GOM GmbH
  • カメラ/ソフトウェア:ARAMIS 4M/ARAMIS Professional
  • カメラ解像度:2352×1728 pixels
  • 測定範囲:10×7mm ~ 1000×730mm(レンズ、撮影距離に応じて可変)

測定例

  • 引張試験における破断直前のひずみ分布
試験体評価部にランダムパターンを塗布。

ひずみ分布のコンター図
(左:引張方向、右:幅方向)

引張試験片が破断する直前のひずみ分布をコンター図で表現しています。
中央が破断に至りますが、局部的な大ひずみの状況が可視化されています。
指定したライン上のひずみ値をグラフとして得ることができます。
座標とひずみ値の組でマッピングデータを出力できます。

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