金屬材料在高周疲勞測(cè)試中，其疲勞性能直接影響到結(jié)構(gòu)件在長(zhǎng)時(shí)間重復(fù)載荷下的可靠性。然而，傳統(tǒng)DIC系統(tǒng)在進(jìn)行高周疲勞測(cè)試時(shí)，通常需要在一個(gè)疲勞周期內(nèi)采集10張以上的圖片，這對(duì)測(cè)量頭的采樣頻率提出了極高的要求。對(duì)于動(dòng)輒數(shù)以萬(wàn)次的疲勞測(cè)試，不僅會(huì)占用大量硬盤(pán)存儲(chǔ)空間，還容易導(dǎo)致數(shù)據(jù)延遲、系統(tǒng)宕機(jī)等問(wèn)題。針對(duì)這些挑戰(zhàn)，海塞姆單目二維視頻引伸計(jì)通過(guò)整合疲勞測(cè)量模塊，提供了一種高效、可靠的解決方案 。

一．測(cè)試挑戰(zhàn)

在高周疲勞測(cè)試中，傳統(tǒng)DIC系統(tǒng)采集頻率高且數(shù)據(jù)量龐大，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)荷過(guò)重。數(shù)以萬(wàn)次的高頻拍照和數(shù)據(jù)記錄不僅占用巨量存儲(chǔ)空間，還可能因?yàn)橛布蜍浖南拗瞥霈F(xiàn)數(shù)據(jù)延遲或系統(tǒng)崩潰。此外，由于每個(gè)疲勞周期內(nèi)的變形量微小，采集過(guò)多數(shù)據(jù)可能增加噪聲，反而影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。

二．海塞姆單目二維視頻引伸計(jì)的創(chuàng)新應(yīng)用

為了解決上述問(wèn)題，海塞姆單目二維視頻引伸計(jì)配備了專門的疲勞測(cè)量模塊，通過(guò)與控制器和軟件的協(xié)同工作，將高周疲勞測(cè)試中的N個(gè)小周期擬合成1個(gè)大周期。這一方法有效減少了每個(gè)疲勞周期內(nèi)的數(shù)據(jù)采集量，同時(shí)通過(guò)跨周期拍照采集，保證了DIC系統(tǒng)能夠全程跟蹤試樣的變形過(guò)程。

這一創(chuàng)新的采集方法使得系統(tǒng)能夠在不降低測(cè)量精度的情況下，大幅減少數(shù)據(jù)量。這不僅降低了存儲(chǔ)需求，還避免了數(shù)據(jù)處理過(guò)程中的延遲和系統(tǒng)崩潰問(wèn)題。同時(shí)，通過(guò)大周期的擬合處理，DIC系統(tǒng)能夠更加精準(zhǔn)地捕捉材料在高周疲勞加載過(guò)程中的關(guān)鍵變形特征。

三．實(shí)驗(yàn)過(guò)程

在金屬材料的高周疲勞測(cè)試中，試樣被安裝在疲勞試驗(yàn)機(jī)上，海塞姆單目二維視頻引伸計(jì)對(duì)試樣表面進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。通過(guò)疲勞測(cè)量模塊的配置，系統(tǒng)將N個(gè)小疲勞周期的數(shù)據(jù)擬合成一個(gè)大周期，從而觸發(fā)DIC系統(tǒng)在關(guān)鍵時(shí)刻進(jìn)行跨周期拍照。每次采集的圖像數(shù)據(jù)被及時(shí)處理并存儲(chǔ)，同時(shí)通過(guò)控制器和軟件對(duì)全程數(shù)據(jù)進(jìn)行跟蹤分析。

10HZ疲勞加載

海塞姆DIC系統(tǒng)實(shí)時(shí)計(jì)算變形量

四．實(shí)驗(yàn)結(jié)果

通過(guò)這一優(yōu)化的采集方案，實(shí)驗(yàn)中顯著減少了高周疲勞測(cè)試的圖像數(shù)據(jù)量，降低了硬盤(pán)存儲(chǔ)需求。此外，系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定，未出現(xiàn)數(shù)據(jù)延遲或宕機(jī)情況。關(guān)鍵的是，盡管減少了采集量，疲勞測(cè)試中材料的變形特征依然被準(zhǔn)確捕捉，N值和R值的測(cè)量結(jié)果具有高度可靠性和一致性。

五．應(yīng)用意義

海塞姆單目二維視頻引伸計(jì)在金屬材料高周疲勞測(cè)試中的應(yīng)用，展示了其在高效數(shù)據(jù)采集和精確變形監(jiān)測(cè)中的卓越表現(xiàn)。通過(guò)疲勞測(cè)量模塊的應(yīng)用，系統(tǒng)不僅克服了傳統(tǒng)DIC技術(shù)在高周疲勞測(cè)試中的數(shù)據(jù)量和存儲(chǔ)空間挑戰(zhàn)，還提升了測(cè)量精度和系統(tǒng)穩(wěn)定性。這一案例為材料疲勞性能的測(cè)試提供了更優(yōu)的技術(shù)路徑，也為相關(guān)領(lǐng)域的科研和工業(yè)應(yīng)用帶來(lái)了重要啟示。