新技術新方法誕生

測量在一些快速現(xiàn)象中產(chǎn)生的應力或者應變信息通常需要用到高速攝像機。

當工程師和研究人員需要對材料的應力應變特征進行分析評估或者研究外界施加的應力是如何對材料產(chǎn)生影響時，他們一般會利用傳統(tǒng)的傳感器技術，但是現(xiàn)在，我們有了一種更好的方法。

DIC技術

相比于以前采用的直接測量被研究物體的方法，我們現(xiàn)在可以使用高速攝像機以及相關的專業(yè)軟件對其進行光學測量，包括測量材料的變形，位移和應變等信息。這種新技術被稱之為數(shù)字圖像相關技術（Digital Image Correlation，DIC），隨著該技術的快速發(fā)展，已經(jīng)在許多領域內(nèi)取得了應用，例如航空航天 、汽車行業(yè)等。

進行數(shù)字圖像相關技術分析時，首先需要將散斑場施加到待檢測的物體上，在施加應力后，攝像機和數(shù)字圖像相關技術軟件會記錄和分析散斑場的運動以揭示應變和位移發(fā)生的區(qū)域。

DIC的分析操作可以利用單個或者多個同步后的攝像機來完成，但這些攝像機都需要具有可以在不同的角度進行攝像記錄的功能。單個攝像機將獲得一個二維的圖像，可用于分析材料的伸長率、拉伸強度和單平面失真等信息。但是多個攝像機體系則是更為常見的，該體系能夠獲取三維圖像，可用于進行平面振動和失真分析等方面。

無論你終選擇哪種類型的DIC設備，該技術都要優(yōu)于傳統(tǒng)的傳感器方法。DIC是一種非接觸式的方法，相比于傳感技術，這是一個關鍵的特征優(yōu)勢，因為傳感器技術會改變物體的位移或變形信息，并且DIC技術能夠提供比傳感器技術更豐富的離散數(shù)據(jù)點，此外，DIC技術分析更加快速，成本更加便宜，且易于與其他一些技術進行集成整合。

對旋轉電機進行振動分析

一般而言，測量旋轉結構的振動數(shù)據(jù)是非常困難的，因為傳統(tǒng)的傳感器必須通過電氣噪聲滑環(huán)傳遞信號。此外，利用傳感器技術還存在的一個局限在于：在不改變旋轉電機的結構和移動模式前提下，允許連接的傳感器數(shù)量是非常有限的。但是，德克薩斯大學奧斯丁分校的研究人員表明，利用DIC技術則可以從旋轉葉片收集到振動數(shù)據(jù)并進行模態(tài)分析（Rizo-Patron，2015）。

為了拍攝圖像，研究人員使用了兩臺高速數(shù)字化攝像機，其每秒可以以1280 x 800的分辨率記錄多達3200張圖像。他們在一個兩米長的直升機旋翼上（利用壓縮空氣的方法使其旋轉）進行了測試，旋翼以900 RPM的速度旋轉，系統(tǒng)在1000Hz下進行拍攝圖像。測試結果表明，DIC與高速攝像機技術的結合對于確定旋轉系統(tǒng)的模態(tài)參數(shù)是十分有效的。