在科研和工程測(cè)試領(lǐng)域，極端高溫、深低溫以及高速動(dòng)態(tài)等苛刻環(huán)境對(duì)力學(xué)性能測(cè)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(chǎng)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(chǎng)變形測(cè)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(wàn)Hz的動(dòng)態(tài)工況中穩(wěn)定運(yùn)行，為極端條件下的材料行為分析與結(jié)構(gòu)性能評(píng)估提供高精度、可追溯的數(shù)據(jù)支持。

 

海塞姆視頻引伸計(jì)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(yàn)，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(shí)現(xiàn)穩(wěn)定布置。同時(shí)，紅熱輻射、空氣擾動(dòng)與發(fā)光背景會(huì)明顯降低成像質(zhì)量。

 

海塞姆單目三維DIC

針對(duì)這些挑戰(zhàn)，海塞姆在高溫測(cè)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(bǔ)光抑制紅熱干擾、提升信噪比；
• 在蠕變等長(zhǎng)時(shí)測(cè)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(shí)，采用無(wú)特征識(shí)別算法在無(wú)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(cè)試

 

應(yīng)用案例：1400℃高溫合金持久拉伸測(cè)試

 

溫度–應(yīng)變場(chǎng)同步測(cè)量（熱–力耦合表征）

對(duì)于涉及熱–力耦合的場(chǎng)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(shí)觀察溫度場(chǎng)與應(yīng)變場(chǎng)，進(jìn)而從單一物理量表征擴(kuò)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(hào)漂移而難以工作。海塞姆DIC采用非接觸光學(xué)測(cè)量，不依賴粘貼式傳感器，可在低溫條件下完成全場(chǎng)成像與應(yīng)變計(jì)算；在滿足現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)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(chǎng)應(yīng)變測(cè)試

高速動(dòng)態(tài)場(chǎng)景

在高速加載、沖擊和高頻振動(dòng)等條件下，傳統(tǒng)應(yīng)變片與加速度計(jì)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(shí)現(xiàn)高速同步需要多臺(tái)高速相機(jī)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(dòng)態(tài)測(cè)試中采用單目三維高速DIC，以一臺(tái)高速相機(jī)實(shí)現(xiàn)三維全場(chǎng)測(cè)量，降低布置與同步誤差來(lái)源，提升高速試驗(yàn)的可實(shí)施性。

應(yīng)用案例：結(jié)構(gòu)模型振動(dòng)測(cè)量

 

面向極端工況，海塞姆DIC以非接觸、三維全場(chǎng)、長(zhǎng)期穩(wěn)定為特征，既彌補(bǔ)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(chǎng)景下保持測(cè)量能力。上述能力為材料行為研究、結(jié)構(gòu)可靠性評(píng)估與多場(chǎng)耦合分析提供了高質(zhì)量、可追溯的數(shù)據(jù)支撐。