在科研和工程測試領(lǐng)域，極端高溫、深低溫以及高速動態(tài)等苛刻環(huán)境對力學(xué)性能測試提出了更高要求。傳統(tǒng)接觸式傳感器在此類條件下往往難以可靠工作；常規(guī)雙目立體DIC受制于設(shè)備布置與環(huán)境干擾，也難以獲得穩(wěn)定、準(zhǔn)確的全場應(yīng)變數(shù)據(jù)。

海塞姆DIC系統(tǒng)基于數(shù)字圖像相關(guān)（DIC）技術(shù)，以非接觸、三維全場變形測量為核心，突破了上述局限，能夠在最高2600℃、最低−200℃及最高10萬Hz的動態(tài)工況中穩(wěn)定運行，為極端條件下的材料行為分析與結(jié)構(gòu)性能評估提供高精度、可追溯的數(shù)據(jù)支持。

 

海塞姆視頻引伸計全新外觀

高溫環(huán)境

在上千攝氏度乃至超過2000℃的高溫條件下開展拉伸、蠕變等試驗，接觸式傳感器易失效或引入顯著誤差；雙目DIC又常受限于爐腔空間與視角，難以在小型高溫爐窗口實現(xiàn)穩(wěn)定布置。同時，紅熱輻射、空氣擾動與發(fā)光背景會明顯降低成像質(zhì)量。

 

海塞姆單目三維DIC

針對這些挑戰(zhàn)，海塞姆在高溫測量中采用：

• 單目三維DIC以適配狹小爐窗，配合高溫耐久散斑保持紋理穩(wěn)定，并通過窄帶濾光與藍(lán)光補光抑制紅熱干擾、提升信噪比；
• 在蠕變等長時測試中引入擾流抑制與漂移校正以維持?jǐn)?shù)據(jù)一致性；
• 當(dāng)試樣與散斑材料可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或處于超高溫不宜噴涂時，采用無特征識別算法在無明顯人工散斑的前提下完成變形追蹤。

應(yīng)用案例：石墨材料2300℃雙向加載測試

 

應(yīng)用案例：1400℃高溫合金持久拉伸測試

 

溫度–應(yīng)變場同步測量（熱–力耦合表征）

對于涉及熱–力耦合的場景，海塞姆DIC可與紅外熱像儀同步集成并統(tǒng)一標(biāo)定坐標(biāo)，在同一坐標(biāo)體系內(nèi)同時觀察溫度場與應(yīng)變場，進(jìn)而從單一物理量表征擴展到多物理量協(xié)同分析。

應(yīng)用案例：鋰電池針刺

 

低溫環(huán)境

在−200℃甚至液氦溫區(qū)，粘貼式應(yīng)變片常因粘附劑脆化與信號漂移而難以工作。海塞姆DIC采用非接觸光學(xué)測量，不依賴粘貼式傳感器，可在低溫條件下完成全場成像與應(yīng)變計算；在滿足現(xiàn)場試驗約束的前提下，數(shù)據(jù)記錄連續(xù)、可追溯。

應(yīng)用案例：-200℃復(fù)合材料拉伸全場應(yīng)變測試

高速動態(tài)場景

在高速加載、沖擊和高頻振動等條件下，傳統(tǒng)應(yīng)變片與加速度計常因響應(yīng)速率與布置約束難以捕捉瞬態(tài)細(xì)節(jié)；雙目三維DIC要實現(xiàn)高速同步需要多臺高速相機與精密校準(zhǔn)，系統(tǒng)復(fù)雜度與成本顯著提高。

 

海塞姆單目三維高速DIC

海塞姆在高速動態(tài)測試中采用單目三維高速DIC，以一臺高速相機實現(xiàn)三維全場測量，降低布置與同步誤差來源，提升高速試驗的可實施性。

應(yīng)用案例：結(jié)構(gòu)模型振動測量

 

面向極端工況，海塞姆DIC以非接觸、三維全場、長期穩(wěn)定為特征，既彌補了接觸式傳感手段在嚴(yán)苛環(huán)境中的不足，也在爐窗空間受限、標(biāo)定困難等雙目DIC受限場景下保持測量能力。上述能力為材料行為研究、結(jié)構(gòu)可靠性評估與多場耦合分析提供了高質(zhì)量、可追溯的數(shù)據(jù)支撐。