数字图像相关（DIC）技术在航空航天领域的部分应用

DIC技术作为一种新型的非接触全场应变测量技术，具有高精度、非接触式、环境适应性强、操作简单等优点，与航天航空领域对高精度、非接触式全场应变和变形测量的高要求高度匹配。大到全尺寸火箭部件，小到微观尺度材料变形，DIC技术都能充分发挥它的优势，另外，这种技术还能记录瞬间爆炸的动态变形或持续数小时的准静态以及疲劳变形，因此在航空航天领域的应用非常广泛。

研索仪器科技（上海）有限公司的VIC-3D非接触全场测量系统，是来自于全球DIC理论与技术的原创者和领导者——Correlated Solutions公司的科研级DIC测量解决方案，40多年的深耕，造就了VIC-3D系列解决方案卓越且领先于行业的高精度、高稳健性、环境适用性、功能扩展性和极高的计算效率。

下面是该解决方案在航空航天领域的部分应用案例。

全机地面振动试验

F-16翼尖发射挂架振幅/相位DIC测量数据

F-16翼尖发射挂架离面位移场

F-16翼尖发射挂架振动测试、DIC与加速度传感器数据拟合

VIC-3D系统能够以全场3D的方式查看、测量和分析在稳态或瞬态事件中的全场工作变形（ODS）信息。这对于全机地面振动试验来说至关重要，因为它可以捕捉到飞机结构在振动过程中的整体变形情况，同时它纳米级的高测量精度有助于准确评估飞机结构在振动载荷下的性能。

螺旋桨叶片旋转测量

叶片尖端的离面位移W

全场模态分析-加速度分布

20.2Hz频率下，叶片的振动形态

无人机叶片在旋转过程中，由于空气动力学的作用，会产生复杂的变形和应力分布。VIC-3D系统利用DIC技术分析叶片在旋转过程中的变形情况，实时计算叶片的全场应变、位移、变形和形貌等数据，为叶片的优化设计提供重要依据。

航空发动机叶片振动测试

第一次，目标频率413HZ，0.9G

最大振动位移与应变

振动形态测量频率

第二次，目标频率413HZ，3.9G

最大振动位移与应变

振动形态测量频率

第三次，目标频率2581HZ，6.9G

最大振动位移与应变

振动形态测量频率

利用DIC技术测量叶片模型在振动过程中的应变情况，并观察整体的振动形态信息。VIC-3D系统高精度和非接触测量方式可以使工程师们准确评估叶片在振动载荷下的变形和应力分布，以此更加可靠地预测叶片在实际飞行中的表现，并采取相应的优化措施。

多功能舱体静力测试

实验目的：测量多功能舱体静力变形并预测舱体的破坏形式。

测试条件：阶段性加载，直到破坏；试样静态固定，多点受压。

VIC-3D系统能够满足复杂结构在静力测试中的高精度、全场测量和非接触式测量等需求。在多功能舱体静力测试中，VIC-3D系统已成功应用于多个项目的结构性能评估。通过该系统测量得到的全场位移和应变数据，研究人员能够更准确地了解舱体结构在承受各种载荷时的变形和应变情况，为结构设计和优化提供有力支持。同时，该系统的非接触式测量方式和高精度测量能力也大大提高了测试的准确性和可靠性。

疲劳裂纹扩展测试