数字图像相关DIC技术用于汽车碰撞变形/结构振动测试

在汽车研发阶段，工程师需要对汽车结构的刚度、强度、受力分析、运动轨迹等进行测试分析，以保证其在服役条件下的稳定性和安全性。在以往汽车零件结构力学性能测试中，主要使用位移计、速度传感器、应变片等接触式测量方法，操作繁琐，且无法获得视场内的所有应变信息。

新拓三维XTDIC三维全场应变测量系统，基于数字图像相关技术（DIC），无需与试样接触，即可测量全场应变、位移、速度、加速度、振动等数据。与传统接触式传感器相比，应用范围更广、操作更便捷、数据更全面，高效助力汽车优化设计与出厂检测评估。

汽车引擎覆盖件碰撞测试

引擎覆盖件是封闭薄壳状的受力零件，其强度与刚度对汽车安全性能至关重要。汽车前机盖板需通过极限冲击测试，评估其强度和刚度力学性能，强度可以评估断裂特性，验证极端碰撞情况的抗冲击性能；刚度验证抵抗变形的能力，以分析其是否能达到汽车零部件刚度碰撞测试指标要求。

XTDIC-STROBE三维动态测量系统搭配一对高速摄像机，实时采集汽车覆盖板高速碰撞瞬态变形阶段的图像，以非接触的方式进行图像采集，并计算得到汽车引擎覆盖件的位移场和应变场，三维轨迹姿态等数据。

位移场变化趋势-关键点位移随时间变化曲线

应变场变化趋势-关键点应变随时间变化曲线

汽车车门关闭振动测试

为了研究汽车车门振动的动态行为，某汽车研究院采用新拓三维XTDIC-SPARK三维高速测量系统，高速DIC直接控制高速摄像机采集图像，可观测到高速瞬态的表面变形与振动位移。

新拓三维高速DIC测量系统，采用两台高速摄像机实时采集被测物体各个变形阶段的图像，利用准确识别的标志点实现立体匹配，重建出物体表面点的三维空间坐标，并计算得到物体的变形量、三维轨迹姿态等数据。

车门振动测试试验的目的：

1、检查车门在使用过程中的振动特性，以验证理论模态；

2、测量车门的动态响应特性，进行减振动设计，并为产品的改进设计提供依据；

3、分析振动产生的原因，寻找振源，以便有效地采取减振和隔振措施；

4、对运动中的车门进行振动检测，以改进材料的使用，改进结构设计，提升汽车驾乘舒适度。

车门振动实验现场

有别于传统的接触式位移测量，DIC高速摄像机测量系统不需黏贴传感器，可避免人为或材质本身，造成感测片贴合不牢，或者无法黏贴，因而造成测量数据不准确，或者无法测量。

DIC高速摄像机测量系统可采集全视场数据，空间分辨率高，一次可测量大范围的振动位移数据，振动位移集中区域的测量数据更为全面，这是传统测量工具所做不到的。

高速DIC测试数据分析

下图为车门标志点的位移变形云图，高速DIC观测到车门不同区域的变形趋势及详细数据，以试验测量数据支撑模态分析。

任取一点，进行车门运动过程的振动位移分析，并绘制运动位移曲线：

汽车发动机启动振动测试

数字图像相关DIC技术，可分析结构动态变形测量，评估其扭曲、弯曲、位移、速度和加速度等影响，分析零部件在使用过程中的安全风险、寿命、老化及外观变化等，试验数据有助于优化产品设计。

发动机引擎盖结构在振动过程中，具有较大的位移幅度，新拓三维XTDIC三维全场应变测量系统可捕捉结构振动过程，结合XTDIC分析软件对采集的图像进行处理，可以直接将振动位移轨迹可视化表达，DIC技术获得的位移与振动数值与预测模型一致。

发动机启动覆盖件振动位移数据