在汽車研發(fā)階段，工程師需要對汽車結(jié)構(gòu)的剛度、強度、受力分析、運動軌跡等進行測試分析，以保證其在服役條件下的穩(wěn)定性和安全性。在以往汽車零件結(jié)構(gòu)力學(xué)性能測試中，主要使用位移計、速度傳感器、應(yīng)變片等接觸式測量方法，操作繁瑣，且無法獲得視場內(nèi)的所有應(yīng)變信息。

新拓三維XTDIC三維全場應(yīng)變測量系統(tǒng)，基于數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)（DIC），無需與試樣接觸，即可測量全場應(yīng)變、位移、速度、加速度、振動等數(shù)據(jù)。與傳統(tǒng)接觸式傳感器相比，應(yīng)用范圍更廣、操作更便捷、數(shù)據(jù)更全面，高效助力汽車優(yōu)化設(shè)計與出廠檢測評估。

汽車引擎覆蓋件碰撞測試

引擎覆蓋件是封閉薄殼狀的受力零件，其強度與剛度對汽車安全性能至關(guān)重要。汽車前機蓋板需通過極限沖擊測試，評估其強度和剛度力學(xué)性能，強度可以評估斷裂特性，驗證極端碰撞情況的抗沖擊性能；剛度驗證抵抗變形的能力，以分析其是否能達到汽車零部件剛度碰撞測試指標(biāo)要求。

XTDIC-STROBE三維動態(tài)測量系統(tǒng)搭配一對高速攝像機，實時采集汽車覆蓋板高速碰撞瞬態(tài)變形階段的圖像，以非接觸的方式進行圖像采集，并計算得到汽車引擎覆蓋件的位移場和應(yīng)變場，三維軌跡姿態(tài)等數(shù)據(jù)。

位移場變化趨勢-關(guān)鍵點位移隨時間變化曲線

應(yīng)變場變化趨勢-關(guān)鍵點應(yīng)變隨時間變化曲線

汽車車門關(guān)閉振動測試

為了研究汽車車門振動的動態(tài)行為，某汽車研究院采用新拓三維XTDIC-SPARK三維高速測量系統(tǒng)，高速DIC直接控制高速攝像機采集圖像，可觀測到高速瞬態(tài)的表面變形與振動位移。

新拓三維高速DIC測量系統(tǒng)，采用兩臺高速攝像機實時采集被測物體各個變形階段的圖像，利用準(zhǔn)確識別的標(biāo)志點實現(xiàn)立體匹配，重建出物體表面點的三維空間坐標(biāo)，并計算得到物體的變形量、三維軌跡姿態(tài)等數(shù)據(jù)。

車門振動測試試驗的目的：

1、檢查車門在使用過程中的振動特性，以驗證理論模態(tài)；

2、測量車門的動態(tài)響應(yīng)特性，進行減振動設(shè)計，并為產(chǎn)品的改進設(shè)計提供依據(jù)；

3、分析振動產(chǎn)生的原因，尋找振源，以便有效地采取減振和隔振措施；

4、對運動中的車門進行振動檢測，以改進材料的使用，改進結(jié)構(gòu)設(shè)計，提升汽車駕乘舒適度。

車門振動實驗現(xiàn)場

有別于傳統(tǒng)的接觸式位移測量，DIC高速攝像機測量系統(tǒng)不需黏貼傳感器，可避免人為或材質(zhì)本身，造成感測片貼合不牢，或者無法黏貼，因而造成測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，或者無法測量。

DIC高速攝像機測量系統(tǒng)可采集全視場數(shù)據(jù)，空間分辨率高，一次可測量大范圍的振動位移數(shù)據(jù)，振動位移集中區(qū)域的測量數(shù)據(jù)更為全面，這是傳統(tǒng)測量工具所做不到的。

高速DIC測試數(shù)據(jù)分析

下圖為車門標(biāo)志點的位移變形云圖，高速DIC觀測到車門不同區(qū)域的變形趨勢及詳細數(shù)據(jù)，以試驗測量數(shù)據(jù)支撐模態(tài)分析。

任取一點，進行車門運動過程的振動位移分析，并繪制運動位移曲線：

汽車發(fā)動機啟動振動測試

數(shù)字圖像相關(guān)DIC技術(shù)，可分析結(jié)構(gòu)動態(tài)變形測量，評估其扭曲、彎曲、位移、速度和加速度等影響，分析零部件在使用過程中的安全風(fēng)險、壽命、老化及外觀變化等，試驗數(shù)據(jù)有助于優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計。

發(fā)動機引擎蓋結(jié)構(gòu)在振動過程中，具有較大的位移幅度，新拓三維XTDIC三維全場應(yīng)變測量系統(tǒng)可捕捉結(jié)構(gòu)振動過程，結(jié)合XTDIC分析軟件對采集的圖像進行處理，可以直接將振動位移軌跡可視化表達，DIC技術(shù)獲得的位移與振動數(shù)值與預(yù)測模型一致。

發(fā)動機啟動覆蓋件振動位移數(shù)據(jù)