Là một công cụ quan trọng trong thử nghiệm cơ học hiện đại, máy đo ánh sáng kỹ thuật số cho phép phân tích trực quan ứng suất bằng cách nắm bắt hiệu ứng ánh sáng của vật liệu ở trạng thái chịu lực. Độ chính xác đo lường của nó bị ảnh hưởng bởi các yếu tố đa chiều, đòi hỏi phải kiểm soát toàn bộ quy trình từ đặc điểm thiết bị, điều kiện thử nghiệm đến đặc điểm kỹ thuật hoạt động. Sau đây là các yếu tố cốt lõi, phân tích các biến số chính ảnh hưởng đến kết quả đo lường.

I. Hiệu suất hệ thống quang học

Sự ổn định của đèn là đảm bảo cơ sở. Sử dụng đèn LED đơn sắc độ sáng cao hoặc laser có thể cung cấp ánh sáng kết hợp băng tần hẹp để giảm nhiễu loạn; Nếu công suất nguồn sáng dao động trên ± 5%, nó sẽ trực tiếp làm giảm độ tương phản sọc. Chất lượng của tấm phân cực xác định tỷ lệ tuyệt chủng, và rò rỉ ánh sáng còn lại của tấm phân cực chất lượng kém sẽ làm mờ các tính năng đường đẳng sai. Độ chính xác xử lý của lăng kính lưỡng chiết cần được kiểm soát ở cấp độ nano, độ lệch góc sẽ làm cho việc xác định hướng ứng suất chính tạo ra lỗi. Độ phân giải cảm biến CCD/CMOS phải phù hợp với kích thước của phần được thử nghiệm và mật độ điểm ảnh không đủ dễ gây biến dạng nội suy sọc.

II. Quy trình chuẩn bị thử nghiệm

Tính đồng nhất của vật liệu mô hình là rất quan trọng. Vật liệu nhựa epoxy cần xử lý bong bóng chân không, đường kính bong bóng còn lại>0,1mm có nghĩa là khu vực tập trung ứng suất cục bộ được hình thành. Sự khác biệt về tỷ lệ co rút chữa bệnh có thể dẫn đến hiệu ứng ranh giới, với kỹ thuật bù đắp đổ thứ cấp được khuyến nghị. Độ nhám bề mặt gia công cắt Ra nên<0,8μm, các vết nứt nhỏ do vết cắt gây ra sẽ trở thành nguồn căng thẳng giả. Chỉ số khúc xạ của chất kết dính cần phù hợp với chất nền mô hình, sai lệch trên 0,02 sẽ tạo ra nhiễu phản xạ giao diện.

III. Yếu tố kiểm soát môi trường

Môi trường nhiệt độ ổn định không thể thiếu. Với mỗi thay đổi nhiệt độ 1 ℃, vật liệu nhựa tạo ra sự gia tăng ứng suất biểu kiến khoảng 0,5 MPa. Độ ẩm quá cao sẽ làm cho vật liệu hút ẩm tạo ra căng thẳng giãn nở, độ ẩm tương đối nên được kiểm soát ở 40% -60%. Bàn chống rung có thể ức chế sự trôi dạt sọc do rung động xung quanh, và các thí nghiệm chính xác yêu cầu biên độ rung<5 μm/s. Lá chắn điện từ có thể loại bỏ hiệu quả từ trường gây nhiễu do thiết bị điện tử tạo ra và tránh hiệu ứng kính thiên văn từ tính.

IV. Các điểm đặc tả hoạt động

Độ chính xác trung bình của thiết bị tải ảnh hưởng trực tiếp đến sự phân bố ứng suất. Khi khoảng cách lệch tâm vượt quá 1% độ dày của mẫu thử, tỷ lệ ứng suất uốn tăng đáng kể. Tốc độ tải cần được đồng bộ hóa với tần số thu thập, độ trễ pha dưới tải động có thể gây mờ chuyển động sọc. Bảng đánh dấu hiệu chuẩn nên chọn các thử nghiệm tiêu chuẩn cho các giải pháp lý thuyết đã biết, thường xuyên xác minh độ nhạy của hệ thống. Thời gian phơi sáng khi thu thập hình ảnh cần phải cân nhắc độ rõ ràng của các hoa văn và các vận động mờ, chế độ chụp ảnh tốc độ cao áp dụng cho cảnh tải xung kích.

V. Thuật toán xử lý dữ liệu

Thiết lập ngưỡng của thuật toán nhận dạng tự động xác định độ chính xác của trích xuất sọc. Cân bằng histogram thích ứng có thể làm tăng các vùng tín hiệu mạnh và yếu, nhưng tăng cường quá mức có thể khuếch đại tiếng ồn. Giải điều chế biến đổi Fourier cần chọn chức năng cửa sổ thích hợp, cửa sổ Hanning có thể ức chế rò rỉ quang phổ một cách hiệu quả. Quy hoạch đường dẫn khi tái thiết 3 chiều nên tránh vùng bóng tối, lỗi khớp lập thể cần kiểm soát ở mức phụ điểm.

Nâng cao độ chính xác đo lường của máy đo đạn kỹ thuật số cần thiết lập một hệ thống kiểm soát chất lượng có hệ thống, từ lựa chọn thiết bị, chuẩn bị thử nghiệm đến kiểm soát môi trường và thu thập dữ liệu để tạo thành một vòng khép kín hoàn chỉnh. Bằng cách định lượng các chỉ số tham số chính, kết hợp với xác minh mô phỏng số, có thể đạt được độ không đảm bảo đo căng thẳng tốt hơn 3% so với tiêu chuẩn ứng dụng kỹ thuật.