1. dic測(cè)量系統(tǒng)-重載輪胎變形測(cè)量案例背景
輪胎對(duì)于汽車行駛的重要性，主要表現(xiàn)為承受載重，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力和制動(dòng)力，減震功能以及改變汽車行駛方向，正因?yàn)橛辛溯喬サ膹?qiáng)大功能，汽車才能在各種路面安全、舒適、迅速地行駛。
輪胎與地面之間的接觸變形，是影響車輛行駛阻力和通行性能的重要因素。重載輪胎變形的研究，對(duì)減小車輛行駛阻力，增加車輛附著性能有重要作用，為車輛性能的設(shè)計(jì)與改進(jìn)提供重要的數(shù)據(jù)依據(jù)。
受到某工程大學(xué)委托，進(jìn)行軍用汽車輪胎在載重下經(jīng)過(guò)不同障礙時(shí)的變形測(cè)量試驗(yàn)，在本次實(shí)驗(yàn)中，新拓三維采用高速攝影相機(jī)拍攝輪胎經(jīng)過(guò)障礙的過(guò)程，并使用自主研發(fā)的dic測(cè)量系統(tǒng)，分析輪胎在經(jīng)過(guò)障礙的全場(chǎng)變形，以實(shí)現(xiàn)對(duì)輪胎整體性能的分析。
實(shí)驗(yàn)中被測(cè)重載輪胎
不同規(guī)格的路障
對(duì)于重載汽車來(lái)說(shuō)，輪胎性能非常關(guān)鍵，它在行駛中承受著各種變形、負(fù)荷力的考驗(yàn)，對(duì)于行車的安全和可靠性至關(guān)重要?？紤]到輪胎變形測(cè)量需求的實(shí)際狀況，實(shí)驗(yàn)過(guò)程給予車輛加以配載，并設(shè)計(jì)了模擬路障，對(duì)輪胎通過(guò)路障時(shí)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行全場(chǎng)變形分析。
采用傳統(tǒng)的測(cè)量方式，比如應(yīng)變片測(cè)量輪胎的變形有一定的缺陷，比如測(cè)量數(shù)據(jù)為應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)，不直接反應(yīng)輪胎的實(shí)際位移變形情況，同時(shí)為單點(diǎn)測(cè)量，無(wú)法反應(yīng)輪胎整體變形場(chǎng)的信息，測(cè)量成本高。
新拓三維dic測(cè)量系統(tǒng)，相比傳統(tǒng)的物理傳感器的測(cè)量方法，具有以下諸多的優(yōu)點(diǎn)：
1、可以瞬間獲取輪胎表面三維信息，可對(duì)輪胎表面大量的特征點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量；
2、采用非接觸測(cè)量，可在惡劣的條件下作業(yè)；
3、利用兩臺(tái)相機(jī)同步攝影，可以對(duì)動(dòng)態(tài)輪胎表面和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行測(cè)量；
4、可以對(duì)輪胎進(jìn)行三維建模，提供高精度的測(cè)量結(jié)果。
結(jié)合該工程大學(xué)變形測(cè)量實(shí)驗(yàn)需求，新拓三維技術(shù)工程師針對(duì)如何精確、穩(wěn)定地計(jì)算高速運(yùn)轉(zhuǎn)下的車輪胎的變形問(wèn)題進(jìn)行了深入研究，并規(guī)劃了適用于該實(shí)驗(yàn)環(huán)境的dic測(cè)量系統(tǒng)變形測(cè)量檢測(cè)方案。
本次試驗(yàn)要瞬間抓拍輪胎通過(guò)障礙的全過(guò)程，利用dic測(cè)量系統(tǒng)中傳統(tǒng)的工業(yè)型相機(jī)，配合dic分析軟件對(duì)所取的圖片進(jìn)行分析計(jì)算，得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果。
選取個(gè)別關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行分析，繪制相對(duì)應(yīng)的位移曲線。
在輪胎在接觸障礙時(shí)，應(yīng)變區(qū)域集中顯示為紅色；在從障礙落下與鐵板接觸后，整個(gè)輪胎底部變形明顯，集中顯示為紅色。
針對(duì)應(yīng)變集中區(qū)域選取一點(diǎn)，繪制曲線，可反映出輪胎通過(guò)障礙時(shí)最大主應(yīng)變隨狀態(tài)（時(shí)間）的變化。輪轂上貼置的標(biāo)志點(diǎn)，效果明顯，可分析得到該點(diǎn)的位移信息，繪制出相應(yīng)的曲線。
未接觸障礙時(shí)應(yīng)變場(chǎng)
接觸障礙時(shí)應(yīng)變場(chǎng)
變形區(qū)域內(nèi)一點(diǎn)應(yīng)變分析曲線
輪轂點(diǎn)位移分析曲線
本實(shí)驗(yàn)通過(guò)使用dic測(cè)量系統(tǒng)，研究目的是為了解決汽車輪胎在通過(guò)不同障礙下動(dòng)態(tài)變形檢測(cè)的問(wèn)題，基于對(duì)數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)的研究，并結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目提出了完整的檢測(cè)方法。
實(shí)驗(yàn)在大視場(chǎng)條件下，借助dic測(cè)量分析軟件，實(shí)現(xiàn)了對(duì)輪胎通過(guò)路障時(shí)發(fā)生變形的監(jiān)測(cè)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可反映出輪胎應(yīng)變集中部位，繪制關(guān)鍵點(diǎn)以及輪轂點(diǎn)的數(shù)據(jù)曲線，從而達(dá)到分析輪胎和汽車性能的目的，進(jìn)一步驗(yàn)證了數(shù)字圖像技術(shù)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
