xtmicro数字散斑三维变形测量分析系统v..

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1、目录XTMicro数字散斑三维变形测量分析系统V8.2.1使用手册75目录目录1系统介绍11.1系统概述11.2应用领域11.3系统特征21.4一般测量步骤22硬件连接32.1硬件构成32.2体式显微镜32.2.1安装步骤32.2.2调节与操作52.3运动控制器72.3.1面板结构72.3.2运动控制器与系列电动位移台、电旋台的连接92.4散斑控制箱92.5硬件连接图123软件安装与启动133.1软件安装133.2相机IP设置153.3软件基础功能介绍183.3.1软件视图183.3.2视图编辑193.3.

2、3系统模式204测量步骤234.1试件准备234.2工程创建244.3系统标定274.3.1标定原理274.3.2采集设置274.3.3标定过程294.3.4高级操作324.4图像采集334.5工程计算344.5.1创建散斑域344.5.2创建种子点3775目录4.5.3执行计算384.5.4显示与编辑405数据分析425.1截线425.1.1直线截线425.1.2圆弧截线455.1.3截线点编辑485.2元素495.2.1元素的创建495.2.2元素的编辑605.3分析625.3.1分析的创建625.3.

3、2分析的编辑656数据输出686.1文档输出686.2视频输出696.3报告输出716.3.1输出报告716.3.2输出数据726.3.3输出工程数据7375系统介绍1系统介绍1.1系统概述XJTUMicro系统是一种微观的光学非接触式三维变形测量系统，可用于微小物体表面形貌、位移以及应变的测量和分析，测量结果直观显示，易于理解。该系统通过光学显微镜，获取材料变形过程的序列二维显微图像，采用显微双目立体视觉和单目多视角摄影测量方法，实现多幅二维显微图像的立体匹配和三维重建。基于数字图像相关法，实现被测物体表

4、面散乱图案在变形过程序列图像中的自动识别和跟踪，从而获得每个变形状态全场“相关窗”的三维坐标和形貌，进而解算出被测物体在各变形状态微观尺度的三维全场位移场和应变场。图11XJTUMICRO系统1.2应用领域l材料试验l强度评估l非线性变化检测l蠕变和老化过程分析l测定成形极限曲线l验证有限元模型l测定材料特性l均匀和非均匀材料变形过程中的行为分析l应变计算75系统介绍1.1系统特征l可用于二维、三维全场变形的测量l测量范围从4mm到10mm；应变测量范围从0.05%到500%l作为一种新型光测方法，非接触

5、式测量物体表面的形貌、位移和应变l计算结果可视化，有利于更直观地分析材料的变形特性l选择方形或矩形图像子区作为图像匹配的最小单位，即面片（例如75*75像素大小的方形子区）l坐标转换采用3-2-1坐标系转换方法l自动生成计算及测量结果报告l系统操作直观，试件准备方便表格11系统指标系统XTMicro-1.2M30G-TR(教学型)XTMicro-2M20G-RS(科研型)相机参数130万像素，帧频：30fps200万像素，帧频：20fps测量范围几十平方毫米(mm2)几个平方毫米(mm2)视频采集帧频30

6、fps20fps应变测量范围0.05%（最小～>500%0.05%（最小～>500%应变测量精度最高为0.05%最高为0.05%1.2一般测量步骤l确定测量范围。在测量之前，保证被测物体所有变形状态均在测量范围之内。l如果试件表面特征太少，在试件表面利用喷涂制作散斑特征图案。l创建一个新的测量工程（二维或者三维）并定义工程参数。l进行系统相机标定。l设置图像采集参数，如相机帧频、快门速度、采集次数等，进行应变过程中图像采集。l工程计算。包括面片匹配、三维重建、位移及应变计算等。l选择结果显示内容（最大主应变

7、、最小主应变、位移、厚度减量等）。l数据后处理及数据分析。l生成报表（创建并输出报告）。l75软件安装与启动1硬件连接1.1硬件构成l平行光路体式显微镜l运动控制器（与电动位移台配合使用）l显微三维全场应变检测系统（含2台工业相机、1台散斑控制箱，一套显微标定板）l1台高性能计算机l显微镜专业LED主光等和背光灯各一个lXTMicro三维数字散斑软件图21XTMicro系统硬件构成1.2体式显微镜1.2.1安装步骤图22显示各个组件的安装顺序，图中数字表示安装步骤。安装前，确认所有部件都没有灰尘和污物，

8、不要划伤任何部件或玻璃表面。75软件安装与启动图22显微镜机架(一)组装双目观察头(图2-3)1.将物镜①旋入变倍体②的下方，拧紧。组装后的变倍体如图中的③。2.将双目头④装配到平行光变倍体③时,双目头的下沿后方要卡在变倍体③上的两凸台内，并且变倍体③上的定位螺钉要对中双目头上方的螺孔长槽内，再用随机附带的内六角扳手把螺丝钉⑤紧固。图23（二）安装目镜(图2-4)75软件安装与启动将机架⑥上的观察组固定螺钉⑦