Flexible Full-Field Displacement
and Strain Analysis(Q-
400
)
大变形、大应变测量系统Q-
400
对任何材料和形状的非接触式全场三维变形测量
数字3D相关系统Q-400是用于对构件和材料进行全场的、非接触式三维变形和应变测量分析的光学仪器。
真实全场的定量分析
Q400系统用于测定在任何载荷如拉伸，压缩，弯曲，扭转或复合载荷下的三维材料参数及疲劳研究、高速变形测量、断裂力学及许多领域的零部件试验时的应变分析。
用户界面友好
软件的设计使运行很直观。集成的HILIS照明装置是系统的组成部分，它为测量提供最佳的条件。简单的校准方法节省了测量时间。
应用范围广
该系统灵活的设计开创了广泛的应用领域，从微电子或生物材料的显微研究至航天航空、汽车、舰船和铁路等大尺寸零部件测量分析。也可用来测量高速运动的物体或构件。
测量原理
系统采用DIC技术(Digital Image Correlation数字图像相关技术)，在被测物表面随机的制造黑白斑点图。该斑点图可以采用在白基色上加上轻微喷洒的大小不均的黑点形成。
用两只CCD相机对物体表面进行观测。首先测量其形状，用专门的图形匹配算法，对每个相机记录的图像的对应点予以识别。
相机的全部内在参数（焦距、焦点、径向和横向畸变）和外部参数（相机位置、物体坐标系统等）均由相机前面加一块校准板来测定，多次记录不同方向测量的观察图像即可完成校准。校准参数可在几秒钟内算出，并显示达到的校准精度。
采用这些校准参数，就可以用三角测量原理确定物体上每点的三维坐标。如果连续记录物体发生位移时的图像，就可以自动测量物体每个表面点的运动。
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加载至塑性变形
塑性变形范围的材料特性参数
它是强有力的数据分析工具，可以测定最大的应变的幅度及位置。这是描述材料特性的非常重要的数据。
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铝试件中裂纹的扩张
断裂力学
Q400是理想的断裂力学研究工具，全场测量可以提供局部和全局应变分布和裂纹生长的准确信息。这些数据可用于确定重要的断裂力学参数。 |
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Q400系统全套装置 |
直升机结构某零件(碳纤维强化塑料)的应变分析
钢弹簧在载荷作用下的主应变 （大小和方向）
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Q400系统的测量结果显示
Q400软件提供很方便的数据处理，可靠的计算结果，扩充的后处理技术和分析功能
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相关技术和ESPI的量程
数字图像相关技术和ESPI是互补的技术，两者相结合几乎有无限制的量程。ESPI有很高的灵敏度(Q100)，用于测量高精度、小变形;而相关技术（Q400）灵敏度低，可用于测量大变形甚至塑性变形。
上图中兰色和黄色区域表示最佳的和合理的测量条件，相应的精度分别为1/10和1/100
像素（相机分辨率为1392×1040像素）。
Q400的应用领域：
n
材料试验（测定E、μ、弹塑性参数）
n
断裂力学
n
高速动力学
n
先进的材料研究（CFRP、木材、注入纤维的PE、金属泡沫、橡胶等）
n
零部件试验（测位移、应变等）
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一般指标： |
| 测量面积 |
典型面积：20×15至400×300（mm2）
按用户要求可测数mm2至m2，取决于所用的配置 |
| 测量结果 |
表面形状、每个表面点的三维位移和应变 |
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测量范围 |
可达数倍100%应变 |
| 精密校准板 |
尺寸：A6至A3幅面，也可选其它幅面 |
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控制和计算电子单元 |
便携式电子单元，20吋液晶显示器，Windows
XP专业版操作系统，内装模拟数据采集板，可记录8个模拟信号，16位分辨率。±0.05～±10V同步控制相机触发 |
| 照明 |
冷光源照明系统HILIS，对试件照明均匀，提高测量精度 |
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技术指标（标准配置）－Q400型： |
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| 传感器芯片 |
CCD，1/2”，1392×1040 像素 |
| 传感器 |
快门速度：1/16至1/200,000秒 帧频：可达16幅/秒 |
测量灵敏度 位移
应变 |
根据测量条件，可达视场的1/100000，例如视场为100mm时灵敏度为1μm
可达0.01％（10-4） |
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选项：
n
照明光源：
用户可要求选订特殊照明光源
n
拉伸实验机适配器： 用于将Q400装在拉伸试验机上
n
传感器安装架：
不同结构的三脚架
n
远程支持：
通过Internet提供系统维护和操作
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