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 非接觸式應(yīng)變測量系統(tǒng)比利時MatchID NV公司是由比利時魯汶大學光學圖像分析技術(shù)研究團隊,，F(xiàn)EA數(shù)值模擬研究團隊和英國南安普敦大學VFM（Virtual Fields Method）虛擬場計算方法研究團隊組建的橫跨光學測量，材料參數(shù)鑒定與計算,，有限元模擬等多學科領(lǐng)域應(yīng)用研究的高科技公司,。
 比利時MatchID NV公司的光學圖像分析技術(shù)研究團隊所研究的對象涉及到基于Subset的局部DIC技術(shù)、基于網(wǎng)格MESH-BASED的全局DIC技術(shù),、Grid網(wǎng)格法技術(shù)等等,。

  非接觸式應(yīng)變測量系統(tǒng)比利時MatchID公司經(jīng)過10多年的科研創(chuàng)新，推出了具有創(chuàng)新性的產(chǎn)品MatchID-2D/3D實測與仿真優(yōu)化分析系統(tǒng),。MatchID-2D/Stereo系統(tǒng)的創(chuàng)新性在于成功將實測技術(shù)DIC+Grid,、參數(shù)反求技術(shù)VFM，有限元仿真FEA優(yōu)化比對技術(shù)三大技術(shù)整合到統(tǒng)一的平臺：
◆MI-DIC技術(shù)可以測量物體的全場3D位移,、應(yīng)變場和計算應(yīng)力場,；
◆MI-VFM材料本構(gòu)方程反求模塊與MI-DIC無縫連接，支持對彈塑性,、超彈性,、粘彈性和粘塑性本構(gòu)反求，為有限元仿真提供更加的材料模型,；
◆MI-FEAVAL有限元驗證與評估模塊,，支持自動提取ABAQUS，ANSYS,HYPERRWORKS,SiemensNX等分析軟件的網(wǎng)格數(shù)據(jù)和結(jié)果文件等數(shù)據(jù)與MI-DIC測量結(jié)果進行統(tǒng)一坐標，統(tǒng)一網(wǎng)格與統(tǒng)一濾波條件（subset, step, strain window, shape functions, interpolation）的準確比較,，達到修正FEA模型目的,，給出專業(yè)的評估報告。

創(chuàng)新MatchID-2D/3D實測與仿真優(yōu)化分析系統(tǒng)可以應(yīng)用于整個產(chǎn)品的研發(fā)過程,。

◆大部分的工程項目始于原始的CAD模型,。通常需要通過仿真來確保產(chǎn)品設(shè)計的功能。這些仿真必須輸入邊界條件和材料參數(shù),。在這個過程中MI-VFM可以幫助工程師獲取準確的材料參數(shù)以減少大量的實驗驗證過程,；

◆當產(chǎn)品設(shè)計通過后，產(chǎn)品的原型將會被快速制造出來并進行一系列的測試,。在測試過程中,，實驗優(yōu)化至關(guān)重要，此時MI-FEDEF和MI-PA將能夠幫助工程師更高效的優(yōu)化實驗設(shè)計,；

◆測試的目的是需要比對DIC測量結(jié)果與仿真結(jié)果的位移,、變形、應(yīng)變等的差異,，由于DIC與FEA的網(wǎng)格節(jié)點,、Filtering等的不*給兩者比對帶來很大困難。為此,，MI-FEDEF和MI-FEAVAL是專業(yè)為解決這些問題而誕生的軟件,，借助這兩個模塊，用戶可以輕松進行DIC測量結(jié)果與仿真結(jié)果的場數(shù)據(jù)的比對與評估,。

MatchID-2D/Stereo系統(tǒng)目前應(yīng)用領(lǐng)域遍及材料力學,，疲勞及斷裂力學，結(jié)構(gòu)力學,，破壞力學,，沖擊力學，振動力學,，微納米力學,，生物力學等等。廣泛的科研工作者和工程師們利用其非接觸式和全場測量方式,，在常規(guī)的材料和結(jié)構(gòu)變形測量中替代傳統(tǒng)應(yīng)變片,，LVDT等工具進行應(yīng)變、位移測量,；對于大變形,，高低溫應(yīng)變，非均質(zhì)材料應(yīng)變,，沖擊變形等領(lǐng)域,，MatchID更是他們*的測量工具,。

MI-DIC具有以下特點：
◆測量3D位移場,、應(yīng)變場,、應(yīng)力場
◆動力學分析：速度場、加速度場和應(yīng)變率場
◆FFT振動模態(tài)分析
◆分辨率與信號分析
◆空間分辨率評估
◆曲面質(zhì)量分析
◆邊界數(shù)據(jù)計算
◆VSG Study
◆開放二次接口

為了了解材料的力學性能和鑒定其參數(shù),，工程師們需要對所選材料做各種測試：

 （1）靜態(tài)測試：單雙軸拉伸,，壓縮，剪切,，三點彎曲,，斷裂，疲勞,，高低溫變形等等等,，利用MatchID-2D/Stereo全場應(yīng)變測量和仿真優(yōu)化系統(tǒng)可以快速測量到材料表面全場的3D位移、應(yīng)變,、應(yīng)力等等,。

DCO1鋼材任意點的真實應(yīng)力應(yīng)變曲線測量

巖土三軸實驗，主應(yīng)變E1云圖,，左邊為2D顯示,，右上圖為3D顯示，右下圖為2.5D變量圖,；

疲勞裂紋擴展實驗,，Eyy云圖和曲線；上圖為橫跨裂紋的空間變化曲線,，下圖為時間變化曲線

石墨1600度實驗,，Eyy云圖和曲線

 （2）動態(tài)測試：高應(yīng)變率拉伸壓縮、疲勞,、沖擊測試（霍普金斯桿沖擊）等等,。
目前，高速攝影機采樣率可達10MHz. MatchID-2D/Stereo全場應(yīng)變測量與仿真優(yōu)化分析系統(tǒng)搭配高速攝影機可以*記錄下一些如高速拉伸壓縮試驗,，Hopkinson Bar 試驗,，振動，沖擊等實驗中物體表面影像,，利用DIC計算獲得位移場,、應(yīng)變場、應(yīng)力場,，再利用MI-VFM反求材料本構(gòu)關(guān)系公式,，特別是塑性階段。

高速相機：

◆擁有高分辨率和高采樣特征,；

◆分辨率2048x1536

◆滿屏下頻率5KHz—8.25KHz

◆內(nèi)存36GB起
◆支持各大高速相機

超高速相機Kirana特點：

◆分辨率始終保持924x768

◆滿屏分辨率下速度可達1MHz-10MHz

◆每個事件保存180幀

新型汽車材料高應(yīng)變率拉伸測試,，從左邊云圖依次為Von Mises應(yīng)變,，位移V云圖；右邊為Von Mises應(yīng)變,，位移V時間曲線,；

混凝土材料動態(tài)性能測試，采用Kirana超高速相機,，采樣頻率1MHz采集圖像,；Von Mises應(yīng)變云圖；右邊曲線上圖為時間變化曲線,，下圖為橫跨裂紋的空間變化曲線,；

在利用MatchID-2D/Stereo全場應(yīng)變測量和仿真優(yōu)化系統(tǒng)快速測量到材料表面全場的3D位移、應(yīng)變,、應(yīng)力等等后,，工程師可以直接利用MatchID-2D/Stereo軟件中的MI-VFM模塊反求材料的本構(gòu)模型的參數(shù)，其反求出來的材料模型可以直接導入到ANSYS,ABAQUS等有限元軟件中,。
MatchID團隊之一的南安普敦大學Fabrice Pierron教授所主持的VFM（VirtualFields Method）虛擬場參數(shù)反求法已經(jīng)獲得上廣泛的認可和應(yīng)用,。

MI-VFM特點：
◆支持彈塑性、超彈性,、粘彈性和粘塑性等材料模型 ;   
◆支持二次開發(fā)接口,，自定義材料模型；   
◆無縫鏈接MI-DIC測量結(jié)果數(shù)據(jù),，自動化
◆可自定義力方向,、邊界和編制角度等等
◆可獲得模型參數(shù)、應(yīng)力應(yīng)變曲線,、應(yīng)力空間等等,。
◆重構(gòu)應(yīng)力場。

高分子材料應(yīng)變率變化對超彈性,，粘彈性本構(gòu)影響,，Syy-Eyy應(yīng)力應(yīng)變曲線

  當產(chǎn)品設(shè)計通過有限元仿真預(yù)測后,，產(chǎn)品的原型將會被快速制造出來并進行一系列的測試：強度,，剛度，振動模態(tài),，耐久性,，碰撞，沖擊測試等等測試,；
  傳統(tǒng)的測量工具如應(yīng)變片,，位移傳感器LVDT,加速度傳感器，振動計等等,，只能獲取有限的局部的數(shù)據(jù),，不能滿足分析的需求,，而且糟糕的是經(jīng)常會漏掉關(guān)鍵位置，導致測試失敗,、產(chǎn)品性能降低,、造成風險隱患等等。
  

   MatchID-2D/Stereo系統(tǒng)的出現(xiàn)*的解決這些問題：

◆利用MatchID-2D/Stereo系統(tǒng)讓產(chǎn)品開發(fā)人員對結(jié)構(gòu)和零部件的力學行為有全局的把握,，也可以深入局部研究,；

◆MI-FEDEF有限元數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊支持自動提取ABAQUS,，ANSYS,HYPERRWORKS,SiemensNX等分析軟件的數(shù)據(jù)與MI-DIC測量結(jié)果進行統(tǒng)一坐標,，統(tǒng)一網(wǎng)格與統(tǒng)一濾波條件的數(shù)據(jù)處理為有限元比對做好了準備；

◆MI-FEAVAL有限元驗證模塊則讓工程師們可以輕松將DIC測量結(jié)果與仿真結(jié)果的進行場數(shù)據(jù)的比對與評估,，達到修正FEA模型目的,，并給出專業(yè)的評估報告。

MatchID-2D/Stereo全場應(yīng)變測量與仿真優(yōu)化分析系統(tǒng)廣泛的應(yīng)用于汽車,、航空航天,、橋梁地質(zhì)、生物力學等領(lǐng)域中,，幫助工程師快速獲得產(chǎn)品原型在諸如：強度,，剛度，振動模態(tài),，耐久性,，碰撞，沖擊測試等等測試中的全場的三維變形和應(yīng)變數(shù)據(jù),，將DIC測量結(jié)果與仿真結(jié)果的場數(shù)據(jù)的比對與評估,，驗證產(chǎn)品原型的各項性能，起到縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期,，節(jié)約成本,，提升企業(yè)和產(chǎn)品的競爭力！

 （1),、靜態(tài)應(yīng)用

 零部件、大型結(jié)構(gòu)的變形和應(yīng)變監(jiān)測對于評估產(chǎn)品的性能和品質(zhì),，結(jié)構(gòu)的力學行,、壽命評估等等至關(guān)重要，有時候為了獲得更高的精度或者從多個角度甚至360度的測量,，我們采用高分辨率相機,、多組相機同步監(jiān)測 。
 （2) ,、動態(tài)應(yīng)用
零部件和結(jié)構(gòu)的動態(tài)應(yīng)用主要有：沖擊測試（爆炸,、鳥撞,。。,。）,、碰撞測試、跌落測試,、振動模態(tài)測試等等,。
MatchID-2D/Stereo系統(tǒng)結(jié)合高速相機，可以實現(xiàn)對物體的振動測量,，同事獲得應(yīng)變場,，通過FFT變換可以獲得振型、加速度,、頻譜圖

車輛動態(tài)性能測試,，采樣頻率2000fps,位移峰值達5mm

工程機械作業(yè)應(yīng)力集中查找，Von Mises 應(yīng)變云圖和時間曲線

航空發(fā)動機葉片振動試驗,，3000fps速度采集照片,，Z方向加速度云圖和曲線。

旋轉(zhuǎn)部件高速旋轉(zhuǎn)下變形與應(yīng)變測量,，采樣頻率100KHz,。

混凝土梁三點彎曲裂紋擴展實驗，采樣頻率8000fps,主應(yīng)變云圖和時間空間變化曲線,；

野外橋梁撓度監(jiān)測,，無需制作散斑，快速實時測量,！

隧道模型實驗變形監(jiān)測,，Von Mises應(yīng)變云圖和時間與空間曲線。

煤層模型實驗變形監(jiān)測,，實現(xiàn)長時間采集數(shù)據(jù),，Y方向位移云圖和時間與空間曲線。

假肢脫離模擬實驗變形測量

動物皮膚變形測試