3C手機產(chǎn)品跌落疲勞測試是產(chǎn)品可靠性研究的重要內(nèi)容。掌握手機跌落碰撞、循環(huán)加載疲勞的動態(tài)變形規(guī)律,可以優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu),為產(chǎn)品材料選取提供數(shù)據(jù)依據(jù),節(jié)約成本的同時,提升產(chǎn)品的抗沖擊性能與耐用性。
新拓三維XTDIC-SPARK三維高速測量系統(tǒng),基于高速數(shù)字圖像相關(guān)DIC技術(shù),直接控制兩臺高速攝像機進行圖像采集,能夠?qū)κ謾C跌落碰撞瞬態(tài)進行高速圖像采集,可準確測量產(chǎn)品跌落下的位移、時速、姿態(tài)、應(yīng)變力等數(shù)據(jù)。
高速數(shù)字相機可以拍攝高速跌落、沖擊變形的動態(tài)圖像,結(jié)合XTDIC-SPARK三維高速測量系統(tǒng),,通過計算獲得位移及變形信息,具有非接觸、高精度全場測量等優(yōu)點,可以實現(xiàn)對手機碰撞變形的動態(tài)監(jiān)測與定量分析。
跌落測量難點-改進匹配算法
數(shù)字圖像相關(guān)法(DIC)分析手機跌落測試,要做到精準的應(yīng)力應(yīng)變測量,也有不少難題:
1、跌落時手機姿態(tài)不可控,較大角度的反轉(zhuǎn)會造成散斑圖像弱相關(guān);
2、跌落會引起局部光強變化,導(dǎo)致較低的測量精度甚至匹配失敗,過度翻轉(zhuǎn)、遮擋,會導(dǎo)致不可測量。
3、調(diào)整跌落姿態(tài),散斑圖案面處于相機視野,也無法解決碰撞時手機翻轉(zhuǎn)對散斑匹配造成的影響。
對于跌落測試的難題,新拓三維研發(fā)人員對相關(guān)計算方案和匹配方案進行了改進。
1、通過帶兩個未知參數(shù)的最小平方距離函數(shù)的計算方案,減少翻轉(zhuǎn)等運動引起角度變化帶來的光強波動的影響;
2、采用種子點匹配方法,進行順序逐幀基準匹配,避免手機跌落翻轉(zhuǎn)導(dǎo)致的匹配失敗,提高變形場的完整度。
改進后的匹配方法精度,平均有效網(wǎng)格面片數(shù)量均有很大的提升,變形場完整度有較大的提高。
折疊屏手機跌落試驗
采用XTDIC-SPARK三維高速測量系統(tǒng),對折疊屏手機自由落體試驗進行拍攝,在一定高度跌落后彈起,并對其跌落過程進行運動、位移、應(yīng)變分析。
直屏手機跌落試驗
觀測直屏手機跌落至地面的整個過程,包括手機掉落后彈起的過程。采用XTDIC-SPARK三維高速測量系統(tǒng),測量分析手機運動速度、位移和應(yīng)力參數(shù)變化。分析數(shù)據(jù)結(jié)果可幫助手機廠商優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計,提高其抗沖擊性能。
新型材料構(gòu)件疲勞失效測試
為研究復(fù)合材料工程構(gòu)件服役過程中的應(yīng)變演化行為,使用XTDIC三維全場應(yīng)變測量系統(tǒng)對構(gòu)件進行模擬測量,對試樣在循環(huán)加載狀態(tài)下進行實時測量,獲取動載荷過程的位移、應(yīng)變場數(shù)據(jù)。
DIC軟件可優(yōu)化外部觸發(fā)鎖相環(huán)功能,捕捉疲勞加載波峰、波谷,可自定義一個或多個相位多周期還原一個疲勞循環(huán),支持長時間疲勞監(jiān)測,實現(xiàn)全場疲勞加載測量。
金屬棒料構(gòu)件疲勞斷裂測試
XTDIC三維全場應(yīng)變系統(tǒng)可用于疲勞裂紋擴展試驗中,通過DIC軟件分析構(gòu)件動態(tài)變形過程,研究裂紋演化及裂紋尖端區(qū)域位移和應(yīng)變場的變化規(guī)律。
在棒料載荷循環(huán)加載過程中,XTDIC三維全場應(yīng)變測量系統(tǒng)實時獲取棒料的全場應(yīng)變和位移數(shù)據(jù),準確測得應(yīng)變最大區(qū)域,觀察應(yīng)力集中處的應(yīng)變變化,以便于觀察棒料的疲勞演化。
手機跌落與疲勞測試,是3C行業(yè)在可靠性設(shè)計中所關(guān)心的最基本問題,新拓三維DIC應(yīng)變測量技術(shù)在跌落、疲勞測試中已有成熟應(yīng)用基礎(chǔ),多次獲得客戶認可,并在項目中收到良好的客戶反饋。
另外,新拓三維DIC應(yīng)變測量技術(shù)在手機芯片熱膨脹、熱變形翹曲;PCB板高低溫變形、屏幕折疊變形,折疊屏幕棱邊應(yīng)變等方面都可以發(fā)揮價值。