近年來，隨著恐怖襲擊事件和高科技局部戰(zhàn)爭的發(fā)生，重要經(jīng)濟軍事設(shè)施和普通民用建筑結(jié)構(gòu)的抗暴設(shè)防，給工程界和學術(shù)界提出了重大而迫切的挑戰(zhàn)。

建筑物的爆炸破壞效應分析，破壞程度評估，在爆炸事故分析、結(jié)構(gòu)抗爆設(shè)計、反恐怖襲擊和軍事領(lǐng)域均是一個重要的課題。

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有優(yōu)異的力學性能，是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要材料。研究混凝土梁、板、柱等構(gòu)件在爆炸載荷作用下的破壞評定方法，對于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗爆安全設(shè)計、災后評估具有重要的理論意義和工程價值。

為研究混凝土結(jié)構(gòu)抗暴性能，搭建不同形狀的混凝土構(gòu)件并配合不同當量的炸藥，通過高速相機以20000Hz的采集頻率，獲取爆炸瞬間物體的三維位移場和應變場數(shù)據(jù)。通過分析混凝土構(gòu)件在爆炸沖擊下的動態(tài)響應和毀傷演化，為探索建筑物損傷機理、防護設(shè)計、控制爆炸災害響應，提高抗爆安全性提供豐富的數(shù)據(jù)支撐。

在爆炸力學研究過程中，對結(jié)構(gòu)裂紋位置，變形演化過程的研究具有重要意義。由于爆破的瞬間屬于高速作用，傳統(tǒng)的手段很難監(jiān)測到劈裂的位置，采用高速相機配合數(shù)字圖像相關(guān)法（DIC）技術(shù)，能夠捕捉爆破瞬間的裂紋和變形軌跡。

新拓三維XTDIC-STROBE動態(tài)應變測量系統(tǒng)，將數(shù)字圖像相關(guān)法（DIC）與超高速攝影技術(shù)相結(jié)合，可快速獲得位移和變形信息，顯著提高測量效率，助力研發(fā)人員更精準驗證結(jié)構(gòu)爆炸力學性能和運動特性。

爆破沖擊破壞演化監(jiān)測

使用XTDIC-STROBE動態(tài)應變測量系統(tǒng)，搭配兩臺高速相機同時拍攝爆炸瞬間，并通過XTDIC-STROBE軟件計算每一幀照片的相關(guān)性，實現(xiàn)變形過程中物體表面的三維坐標、位移及應變的動態(tài)測量，可清晰看出裂縫位置及演化，應變測量范圍0.005%~2000%，測量精度可達50με。

在測量時，爆破實驗中閃光燈、高速相機拍攝、炸藥起爆等一系列動作依次進行，同步控制系統(tǒng)達到微秒級的精確控制。高速相機拍攝系列圖像，XTDIC-STROBE軟件分析連續(xù)測量的圖像組，即可計算出結(jié)構(gòu)在爆炸過程中水平方向、豎直方向、剪切方向的位移云圖和最大主應變云圖。

爆炸沖擊結(jié)構(gòu)件測試一

爆炸沖擊結(jié)構(gòu)件測試二

新拓三維XTDIC-STROBE動態(tài)應變測量系統(tǒng)，基于數(shù)字圖像相關(guān)方法（DIC產(chǎn)品）和超高速攝像技術(shù),進行爆破模型實驗，可分析爆破應變場的演化過程和衰減規(guī)律。

測量數(shù)據(jù)可用于ABAQUS有限元分析結(jié)果驗證，對爆破模擬的動態(tài)演化過程進行驗證，實現(xiàn)對爆炸應力波的傳播和衰減的深入量化研究，為探索爆炸力學領(lǐng)域中被爆介質(zhì)的動態(tài)響應提供一種新的測量方案。