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应变分析系统DIC(数字图像相关法)

Mercury动态图像分析系统

Mercury RT:非接触式光学测量解决方案

核心原理:

基于特征点追踪及数字图像相关法 (DIC),通过相机图像实现物体变形、振动、应变的高精度全场测量,无需接触样品。

核心优势:

  • 非接触测量: 避免干扰,尤其适用于敏感材料。
  • 全场数据: 捕捉整个样品表面的完整变形信息。
  • 实时高效: 同步完成数据采集与处理分析。
  • 模块化设计: 支持2D/3D核心模块与功能扩展。
 
 

软件测量功能及模块说明

Mercury有2D和3D两个模块可选。

2D模块

2D模块

2D模块用于测量平面对象物的尺寸和变形。它包括基本测量,如长度、宽度和面积。

3D模块

3D模块

3D模块是为了测量立体物体的尺寸和变形而设计的。这对于测量立体形状和深度以及分析复杂的三维变形尤其有效。

软件的主要功能

特点①丰富的解析功能

Mercury除了各主应变之外,还搭载了单轴方向应变、剪切、应变速度等各种分析项目。这样就可以进行模拟和理论上的数值和实际现象的比较。

输出项目一览(点击打开)

特点②探测功能一览表

Mercury中,您可以使用虚拟探针来精确测量试样的变形和运动。它具有简单的两点间距、泊松比、塑性应变、虚拟应变仪等多种功能。 请点击下面的按钮查看全部内容。

探测功能列表(单击打开)

特点③软件上的相机控制

软件上的摄像机控制

Mercury不仅支持对预先拍摄的图像进行分析,还可以直接从软件控制兼容相机,实现从拍摄到分析的一体化操作。支持的相机包括Phantom高速相机、各种机器视觉相机、热成像相机等多种类型。用户可以根据所进行的测试(从常规速度到高速拍摄)选择最优相机进行测量。

特点④实时测量

实时测量

Mercury的实时测量功能是实时捕捉和分析物体和材料动态行为的强大工具。这个功能瞬间测量物体的运动和变形,实时处理显示那个数据。由此,材料的应力试验,构造物的振动分析,产品的质量检查等,确认试验前的相关性的事前测试等多方面的用途的活用成为可能。

扩展功能

Mercury 标配应变分析所需的功能,可根据要求购买其他扩展。

VIBROGRAPHY(FFT)

〇〇的样子

振动测量及挠曲形状的分析功能

CRACK

〇〇的样子

实时裂纹发展测量功能

FORMSYS

〇〇的样子

FLC/FLD分析、成型极限评价功能

THERMOELASTIC STRESS
ANALYSIS

〇〇的样子

热弹性应力分析功能

易用性要点

Mercury 具有一整套用户辅助功能,可帮助用户顺利完成从采集到分析的整个过程。

高质量的分析功能,出色的用户界面

样本

Mercury有着各种各样的研究,材料试验,产品评价能活用的高品质的解析算法,出色的用户界面。可以设定反映使用者目的的详细解析条件,以及通过足部药剂的影像和图表在视觉上确认解析数据。另外,解析结果除了可以作为动画数据输出之外,还指定了必要的图表分析项目csv也可以作为文件输出。

聚焦辅助

在进行用于进行应变分析的图像拍摄时,焦点是否一致是影响测量质量的重要因素。通过启用此功能,聚焦的部分被强调为绿色,视觉上DIC中描述的场景,使用以下步骤创建明细表,以便在概念设计中分析体量的体积。精确对准相机焦点可提高图像分析的精度。

聚焦辅助

实时图像

启用聚焦工具

启用聚焦工具

模式评估

DIC在分析中,应用于被测物体表面的图案(通常为散斑图案)的质量直接影响测量精度。 “模式评估”功能用于在测量之前评估此模式的质量,并确定是否应用了适当的模式。
通过启用此功能,可以直观地评估图案的质量,并提供高质量(绿色)>中等质量(黄色)>可以进行低质量(红色)和分级,在测量开始前确定图案的问题点,根据需要进行改善。
这可以避免重新实施测量,从而节省时间和资源。
利用此功能,用户即使没有专业知识也能简单地评价模式质量。

模式评估

测量系统构成

摄像机

关于相机选型
我们将根据您的具体需求为您推荐合适的像机。
• 对于慢速变形的观测,工业相机即可满足要求。
• 如需捕捉破断、碰撞等高速现象,则需要使用高速摄像机。
无论是慢速还是高速变形,像机的分辨率越高,越能精细地分析相关细节,从而获得更高的测量精度。

应变分析软件 Mercury RT

应变分析软件处理使用数码相机拍摄的图像。
使用变形前后的图像,我们搜索花样组的变形,进行算术分析,并将应变可视化和分析。
分析的数据可以输出为 CSV、视频和图像。

测量PC配置要求

运行动态图像分析软件需要配备专用的计算机。
【推荐配置】
• 处理器 (CPU): Intel Core i7 及以上型号
• 内存: 32GB 及以上
• 独立显卡 (GPU): NVIDIA GeForce GTX1650(显存 4GB 及以上)

标定板

这是一种印有特殊图案的标定板,用于实现高精度测量。
其主要用途包括:
校正相机镜头畸变
在 2D 测量平面上建立像素与实际物理单位(毫米)的对应关系
设置 3D 坐标系(空间位置关系)
我们备有多种尺寸规格,可适配不同的拍摄区域。

Mercury RT 软件平台选择

关于应变分析软件 Mercury RT
Mercury RT 是一款专门处理数码像机拍摄图像的运动分析软件。
其工作原理是:通过对比物体变形前后的图像,追踪图像中散斑(或特征点)的位移变化,并进行运算分析,最终将应变状态可视化呈现。
分析结果支持以 CSV 文件、视频或图像等多种格式导出。

2D 模块:专业的平面光学测量工具

模块价值:
使用单台或多台相机,实现高精度二维全场测量与分析。

模块价值:

使用单台或多台相机,实现高精度二维全场测量与分析。

核心功能:

  • 虚拟测量工具:
    •    内置虚拟引伸计、探针与应变计,实现灵活测量。
  • 多相机支持:
    •    支持单相机操作或多相机同步采集。
    •    可拼接视场 (FOV),扩展测量范围。
    •    兼容高速相机,捕捉瞬态过程。
  • 数据处理与报告:
    •    处理多相机图像数据。
    •    自动生成含测量值的分析报告。
  • 精准校准:
    •    坐标系自由调整(透视视角、侧面平面补偿)。
    •    镜头畸变校正功能,保障数据精度。
 

3D 模块:三维空间变形测量专家

模块价值:
基于2D模块强大功能,引入先进三维数字图像相关(3D DIC)技术,实现对复杂形状和空间运动的高精度全场测量。

模块价值:

基于2D模块强大功能,引入先进三维数字图像相关(3D DIC)技术,实现对复杂形状空间运动高精度全场测量

核心优势升级:

  • 三维立体测量: 突破平面限制,精准捕捉物体在 X, Y, Z 三个维度的变形与位移。
  • 复杂形体无忧: 专为测量复杂几何形状的样品设计,精准还原其表面变化。
  • 空间运动解析: 准确测量物体朝向或远离相机的空间运动与变形。

关键技术特性:

  • 双目/多目立体视觉:
    •    将相机配对组成立体测量系统,获取真实三维数据。
    •    精确重建被测区域的三维形貌
  • 直观三维可视化:
    •    通过集成的空间分布图,直观、简化地呈现复杂的三维测量数据,提升分析效率。
  • 未知变形方向应对:
无需预判变形方向! 无论变形发生在哪个空间方位,3D模块都能提供全面的分析结果。
 

工业用相机规格

分辨率(H×V 像素) 2856 x 2848(全分辨率)
像素数量 800 万像素
快门类型 全局快门
传感器规格 2/3"
传感器有效对角线尺寸 11.1 mm
帧速率 44 fps
图像数据接口 USB 3.0,标称最高传输速率为 5 Gbit/s
镜头接口 C 口

Mercury RT 输出参数总览表

测量类别 输出参数 单位 关键应用场景
⏣ 尺寸与延伸 长度 (Length) mm 材料拉伸/压缩变形分析
  长度变化量 (Length Change) mm / %
  宽度 (Width) mm 泊松比计算、横向收缩监测
  宽度变化量 (Width Extension) mm / %  
角度测量 X轴夹角 (Angle to X axis) ° / rad 弯曲变形、扭转变形分析
  曲率 (Curvature) ° / rad 复合材料层间剪切评估
  曲率变化量 (Curvature Change) ° / rad  
拉伸试验 泊松比 (Poisson Ratio) - 材料弹性性能表征
  塑性应变比 (Plastic Strain Ratio) - 金属成形极限预测
  真实应力 (True Stress) MPa 大变形材料本构模型验证
位置与位移 三维位移 (Displacement XYZ) mm 振动分析、装配公差验证
  空间坐标 (Position XYZ) mm 变形轨迹追踪
扭转变形 扭转角 (Torsion angle) ° / rad 传动轴、紧固件扭矩测试
  端部扭转角 (Endpoint Torsion) ° / rad  
应变场 主应变 (Strain E1/E2) - 应力集中区域定位
  剪应变 (Shear Strain) % 焊接接头疲劳评估
  应变率 (Strain Rate) -/s 高速冲击试验
⚖️ 应力场 主应力 (Stress 1/2) MPa 结构强度校核
  冯·米塞斯应力 (Von Mises) MPa 多轴疲劳寿命预测
  特雷斯卡应力 (Tresca) MPa 塑性屈服判据验证

高速相机规格

特别推荐的高速照相机。除此之外还可以提出各种各样的建议。

名称 Phantom T4040 Phantom T3610 Phantom KT1610
  Phantom T2540 Phantom T2540 Phantom C321
分辨率 2560×1664像素 1,280 x 800像素 1,280x 832像素
帧速率 9,300fps 38,000fps 1,5000fps
快门 全局快门

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