3C手機(jī)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(jī)跌落碰撞、循環(huán)加載疲勞的動(dòng)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(shí),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(tái)高速攝像機(jī)進(jìn)行圖像采集,能夠?qū)κ謾C(jī)跌落碰撞瞬態(tài)進(jìn)行高速圖像采集,可準(zhǔn)確測量產(chǎn)品跌落下的位移、時(shí)速、姿態(tài)、應(yīng)變力等數(shù)據(jù)。
高速數(shù)字相機(jī)可以拍攝高速跌落、沖擊變形的動(dòng)態(tài)圖像,結(jié)合XTDIC-SPARK三維高速測量系統(tǒng),,通過計(jì)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(diǎn),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)手機(jī)碰撞變形的動(dòng)態(tài)監(jiān)測與定量分析。
跌落測量難點(diǎn)-改進(jìn)匹配算法
數(shù)字圖像相關(guān)法(DIC)分析手機(jī)跌落測試,要做到精準(zhǔn)的應(yīng)力應(yīng)變測量,也有不少難題:
1、跌落時(shí)手機(jī)姿態(tài)不可控,較大角度的反轉(zhuǎn)會(huì)造成散斑圖像弱相關(guān);
2、跌落會(huì)引起局部光強(qiáng)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(huì)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(jī)視野,也無法解決碰撞時(shí)手機(jī)翻轉(zhuǎn)對(duì)散斑匹配造成的影響。
對(duì)于跌落測試的難題,新拓三維研發(fā)人員對(duì)相關(guān)計(jì)算方案和匹配方案進(jìn)行了改進(jìn)。
1、通過帶兩個(gè)未知參數(shù)的最小平方距離函數(shù)的計(jì)算方案,減少翻轉(zhuǎn)等運(yùn)動(dòng)引起角度變化帶來的光強(qiáng)波動(dòng)的影響;
2、采用種子點(diǎn)匹配方法,進(jìn)行順序逐幀基準(zhǔn)匹配,避免手機(jī)跌落翻轉(zhuǎn)導(dǎo)致的匹配失敗,提高變形場的完整度。
改進(jìn)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(jī)跌落試驗(yàn)
采用XTDIC-SPARK三維高速測量系統(tǒng),對(duì)折疊屏手機(jī)自由落體試驗(yàn)進(jìn)行拍攝,在一定高度跌落后彈起,并對(duì)其跌落過程進(jìn)行運(yùn)動(dòng)、位移、應(yīng)變分析。
直屏手機(jī)跌落試驗(yàn)
觀測直屏手機(jī)跌落至地面的整個(gè)過程,包括手機(jī)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(jī)運(yùn)動(dòng)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(jī)廠商優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),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(duì)構(gòu)件進(jìn)行模擬測量,對(duì)試樣在循環(huán)加載狀態(tài)下進(jìn)行實(shí)時(shí)測量,獲取動(dòng)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(gè)或多個(gè)相位多周期還原一個(gè)疲勞循環(huán),支持長時(shí)間疲勞監(jiān)測,實(shí)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(kuò)展試驗(yàn)中,通過DIC軟件分析構(gòu)件動(dòng)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(shí)時(shí)獲取棒料的全場應(yīng)變和位移數(shù)據(jù),準(zhǔn)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(jī)跌落與疲勞測試,是3C行業(yè)在可靠性設(shè)計(jì)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(rèn)可,并在項(xiàng)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(jī)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(jià)值。