在土木工程材料與結(jié)構(gòu)力學(xué)領(lǐng)域，如何提升工程結(jié)構(gòu)的綜合性能一直是行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。測(cè)量技術(shù)對(duì)于土木工程領(lǐng)域內(nèi)大量的結(jié)構(gòu)分析和材料性能測(cè)試具有重要意義。DIC（數(shù)字圖像相關(guān)）技術(shù)不同于傳統(tǒng)單點(diǎn)式測(cè)量方式，以其非接觸、全場(chǎng)測(cè)量、高精度等優(yōu)點(diǎn)，在土木工程領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

新拓三維XTDIC三維全場(chǎng)變形測(cè)量系統(tǒng)，基于數(shù)字圖像相關(guān)法（DIC）技術(shù)，具有非接觸、高精度、全場(chǎng)測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)，可替代傳統(tǒng)測(cè)量方法，應(yīng)用于混凝土/巖石試樣的壓縮、彎曲、拉伸、劈裂等力學(xué)性能試驗(yàn)中。

DIC技術(shù)典型應(yīng)用

（1）裂紋萌生與擴(kuò)展監(jiān)測(cè)

全場(chǎng)測(cè)量：DIC可捕捉全場(chǎng)應(yīng)變分布，精確識(shí)別裂紋起始位置和擴(kuò)展路徑，分析逐步形成宏觀裂縫的過(guò)程。

兼容性廣：可與其他技術(shù)結(jié)合（如聲發(fā)射、CT掃描），實(shí)現(xiàn)力學(xué)行為與損傷機(jī)制的多維度關(guān)聯(lián)。

（2）非均勻變形分析

各向異性表征：巖石（如頁(yè)巖、花崗巖）因礦物成分和層理結(jié)構(gòu)導(dǎo)致力學(xué)行為各向異性，DIC可量化不同方向的應(yīng)變差異。

局部化變形：混凝土受拉時(shí)變形局部化區(qū)域的應(yīng)變集中（如剪切帶），可通過(guò)DIC全場(chǎng)數(shù)據(jù)精確分析。

（3）動(dòng)態(tài)力學(xué)行為研究

動(dòng)態(tài)加載：結(jié)合高速相機(jī)，DIC可分析沖擊荷載、疲勞荷載下裂縫動(dòng)態(tài)演化（如巖石爆破模擬、混凝土動(dòng)態(tài)斷裂）。

率效應(yīng)研究：量化加載速率對(duì)材料強(qiáng)度、斷裂能的影響（如高應(yīng)變速率下混凝土的脆性增強(qiáng)效應(yīng)）。

（4）多尺度變形觀測(cè)

宏-微觀結(jié)合：通過(guò)調(diào)整鏡頭配置，DIC既可分析試樣整體變形，也可結(jié)合顯微鏡觀測(cè)微觀裂紋（如巖石晶粒尺度的損傷演化）。

（5）復(fù)雜邊界條件測(cè)試

非對(duì)稱(chēng)加載：適用于真三軸試驗(yàn)、剪切試驗(yàn)等復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量，避免傳統(tǒng)傳感器的接觸干擾。

混凝土柱壓縮360°測(cè)量

為了滿足試件表面圓柱體曲率的360°全周測(cè)量需求，采用DIC多測(cè)量頭方案，四個(gè)面共架設(shè)4組測(cè)量頭，通過(guò)攝影測(cè)量技術(shù)將全局點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)一，以實(shí)現(xiàn)覆蓋立柱體的 360°以及大視場(chǎng)范圍的測(cè)量。 彈性階段-DIC位移場(chǎng)分析
XTDIC三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)按一定像素間隔對(duì)試件感興趣區(qū)域（ROI）進(jìn)行網(wǎng)格劃分，對(duì)劃分出的各目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行DIC計(jì)算，輸出全場(chǎng)位移場(chǎng)數(shù)據(jù)。

360度測(cè)量3D位移場(chǎng)

裂紋擴(kuò)展破壞階段-DIC位移場(chǎng)分析

裂紋擴(kuò)展破壞階段-位移場(chǎng)分析

混凝土梁三點(diǎn)彎曲測(cè)試
通過(guò)三點(diǎn)彎曲加載，對(duì)大型混凝土梁抗彎性能進(jìn)行測(cè)試，采用新拓三維DIC三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)，獲取位移場(chǎng)、應(yīng)變場(chǎng)，以及裂紋萌生、擴(kuò)展演化的趨勢(shì)。 新拓三維DIC三維光學(xué)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)，對(duì)大型混凝土梁三點(diǎn)彎曲加載過(guò)程進(jìn)行圖像采集， DIC軟件分析計(jì)算每個(gè)加載階段結(jié)束后對(duì)應(yīng)云圖和實(shí)物對(duì)比云圖。 巖石力學(xué)性能測(cè)試
新拓三維XTDIC三維光學(xué)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)，已廣泛應(yīng)用于建筑工程材料測(cè)試，巖石壓縮測(cè)試、巖石劈裂測(cè)試、巖石裂紋擴(kuò)展測(cè)試等，獲取巖石破壞演化過(guò)程的應(yīng)變和位移數(shù)據(jù)，為土木工程結(jié)構(gòu)安全評(píng)估提供數(shù)據(jù)支撐。
巖石壓縮應(yīng)變測(cè)量
采用XTDIC三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)，搭配高速相機(jī)，以5000幀的非接觸采集頻率方式監(jiān)測(cè)圓柱體巖石樣本，同時(shí)進(jìn)行壓縮實(shí)驗(yàn)。在加載過(guò)程中，采用黑白點(diǎn)陣跟蹤樣本的變形。XTDIC三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)用于不同載荷條件下巖石損害過(guò)程的圖像處理、可視化和分析。 DIC技術(shù)分析其損傷應(yīng)變場(chǎng)分布，壓縮過(guò)程中其表面損傷應(yīng)變較大的區(qū)域萌生出微裂紋，并且最終擴(kuò)展成宏觀主裂紋，其表面損傷應(yīng)變較大的區(qū)域出現(xiàn)失穩(wěn)，損傷應(yīng)變場(chǎng)可用于分析巖石材料的損傷演化行為。
巖石壓縮加載位移場(chǎng) 測(cè)量位置如上圖所示，分析其表面點(diǎn)點(diǎn)之間距離變化，分析其受壓時(shí)參數(shù)如下圖： 巖石巴西劈裂DIC測(cè)試應(yīng)用
巖石巴西劈裂測(cè)試中，XTDIC三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)搭配高速攝像機(jī)，高速拍攝巖石破壞過(guò)程圖像，結(jié)合DIC軟件分析可生成的載荷下定量全場(chǎng)應(yīng)變圖（拉伸、壓縮和剪切），展示巖石破壞過(guò)程和應(yīng)變演化過(guò)程。 通過(guò)DIC軟件分析發(fā)現(xiàn)，巖石材料劈裂過(guò)程中X/Y方向最大主應(yīng)變，裂紋變化趨勢(shì)明顯，通過(guò)色譜圖分析最大應(yīng)變區(qū)域，分析裂紋演化以及具體數(shù)值。 巖石單軸壓縮DIC測(cè)試
采用XTDIC三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)搭配高速攝像機(jī)，以5000幀的非接觸采集頻率方式對(duì)試驗(yàn)過(guò)程開(kāi)展全場(chǎng)應(yīng)變觀測(cè)，對(duì)比分析巖石試樣的宏觀力學(xué)參數(shù)、空間應(yīng)變場(chǎng)演化規(guī)律與破壞模式。 XTDIC三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)用于試驗(yàn)機(jī)載荷條件下巖石壓縮破壞過(guò)程的圖像處理、可視化和分析。