在汽車設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中,針對(duì)在負(fù)載狀態(tài)下的材料和結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)試,并獲取數(shù)據(jù),是改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化整車性能的一個(gè)重要手段。DIC測(cè)試可以快速有效地分析汽車零部件運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的震動(dòng)、偏移,對(duì)零部件力學(xué)特性進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤,以實(shí)現(xiàn)定量測(cè)試驗(yàn)證和更新機(jī)械仿真模型。
新拓三維XTDIC三維全場(chǎng)應(yīng)測(cè)量系統(tǒng),基于數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)(DIC),可測(cè)量全場(chǎng)應(yīng)變、位移、速度、加速度、振動(dòng)等,可用于發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、車門(mén)開(kāi)關(guān)、碰撞沖擊試驗(yàn)激勵(lì)特性分析,通過(guò)測(cè)量分析汽車部件運(yùn)作過(guò)程的材料與結(jié)構(gòu)力學(xué)性能,有助于優(yōu)化汽車設(shè)計(jì)制造與出廠檢測(cè)評(píng)估。

汽車結(jié)構(gòu)測(cè)試必要性
汽車主機(jī)廠商在進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)汽車零部件前,都要對(duì)部件和結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行監(jiān)測(cè),許多零部件需要經(jīng)過(guò)反復(fù)測(cè)試,以確保其在投入使用后的完整性。
另外,了解汽車部件的動(dòng)態(tài)行為,可以極大地提高整車性能和壽命。但是,由于汽車部件的動(dòng)態(tài)性質(zhì),使用傳統(tǒng)方法難以測(cè)量部件動(dòng)態(tài)位移和應(yīng)變特征。傳統(tǒng)的測(cè)量方法通常還需要與試件接觸,且只能產(chǎn)生單一位置的數(shù)據(jù)。
數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)(DIC)是一種出色的測(cè)量工具,既可用于測(cè)量3D中的全場(chǎng)表面位移、應(yīng)變和振動(dòng)頻率,且無(wú)需與試樣接觸。XTDIC三維全場(chǎng)應(yīng)測(cè)量系統(tǒng)可采集汽車結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)位移過(guò)程中的圖像并進(jìn)行后期處理,實(shí)驗(yàn)前只需將簡(jiǎn)單的散斑圖案制作到被測(cè)結(jié)構(gòu)件上即可。
車門(mén)閉合速度測(cè)量
某國(guó)產(chǎn)造車新勢(shì)力品牌,探索使用數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)(DIC)對(duì)車門(mén)進(jìn)行負(fù)載測(cè)試,實(shí)時(shí)跟蹤量化施加在車門(mén)上的位移。數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)(DIC)可實(shí)現(xiàn)以整體方式量化整個(gè)車門(mén)結(jié)構(gòu)的位移場(chǎng),以確保相應(yīng)數(shù)值模型的有效性。
采用XTDIC三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng),可實(shí)時(shí)采集獲取車門(mén)表面的速度及位移信息,進(jìn)而計(jì)算出車門(mén)表面每一個(gè)點(diǎn)上的位移量,車門(mén)開(kāi)閉合速度情況,實(shí)現(xiàn)車門(mén)開(kāi)閉耐久性測(cè)試,試驗(yàn)工況貼近實(shí)際使用工況,真實(shí)地反映產(chǎn)品使用壽命。

車門(mén)關(guān)閉速度曲線

車門(mén)關(guān)閉位移曲線

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)振動(dòng)測(cè)試
采用XTDIC三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)零部件服役狀態(tài)下的動(dòng)態(tài)變形測(cè)量,評(píng)估其扭曲、彎曲、位移、速度和加速度等影響,分析零部件在使用過(guò)程中的安全風(fēng)險(xiǎn)、壽命、老化及外觀變化等,給設(shè)計(jì)者提供試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證和優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)。
盡管發(fā)動(dòng)機(jī)引擎蓋結(jié)構(gòu)在振動(dòng)過(guò)程中,會(huì)經(jīng)歷較大的位移幅度,XTDIC三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)仍然能夠捕捉結(jié)構(gòu)振動(dòng)過(guò)程整個(gè)運(yùn)動(dòng)學(xué),結(jié)合XTDIC分析軟件對(duì)采集的圖像進(jìn)行處理,可以直接將振動(dòng)位移軌跡可視化表達(dá),DIC獲得的位移與振動(dòng)數(shù)值與預(yù)測(cè)模型一致。


發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)覆蓋件振動(dòng)位移數(shù)據(jù)
汽車引擎覆蓋件碰撞測(cè)試
引擎覆蓋件是封閉薄殼狀的受力零件,剛性差的覆蓋件受到振動(dòng)后會(huì)產(chǎn)生空洞聲,用這樣的覆蓋件裝車,汽車在高速行駛時(shí)就會(huì)發(fā)生振動(dòng),造成覆蓋件早期破壞;同時(shí),覆蓋件測(cè)試抗沖擊能力,分析材料的韌性和延伸率,使其遇到撞擊變形后回彈并且保持原有形態(tài)。
XTDIC-STROBE三維動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)搭配一對(duì)高速攝像機(jī),實(shí)時(shí)采集汽車覆蓋板各個(gè)變形階段的圖像,以非接觸的方式進(jìn)行圖像采集,并計(jì)算得到汽車引擎覆蓋件的位移場(chǎng)和應(yīng)變場(chǎng),三維軌跡姿態(tài)等數(shù)據(jù)。

位移場(chǎng)變化趨勢(shì)-關(guān)鍵點(diǎn)位移隨時(shí)間變化曲線

應(yīng)變場(chǎng)變化趨勢(shì)-關(guān)鍵點(diǎn)應(yīng)變隨時(shí)間變化曲線

汽車輪胎變形測(cè)試
汽車輪胎性能非常關(guān)鍵,它在行駛中承受著各種變形、負(fù)荷力的考驗(yàn),對(duì)于行車的安全和可靠性至關(guān)重要??紤]到輪胎變形測(cè)量需求的實(shí)際狀況,實(shí)驗(yàn)過(guò)程給予車輛加以配載,并設(shè)計(jì)了模擬路障,對(duì)輪胎通過(guò)路障時(shí)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行全場(chǎng)應(yīng)變分析。
XTDIC三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量分析系統(tǒng),結(jié)合高速攝像機(jī),可以瞬間獲取輪胎表面三維信息,可對(duì)輪胎表面大量的特征點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量,同時(shí)為了評(píng)估輪胎表面位移和應(yīng)變,XTDIC分析軟件還可以將輪胎表面的變形表示為色彩偏差,就像計(jì)算機(jī)模擬一樣清晰明了,可以精確地評(píng)估沖擊和快速變形結(jié)果。


輪胎應(yīng)變場(chǎng)與關(guān)鍵點(diǎn)應(yīng)變分析