DIC技術用于背包肩帶動態位移變化振動臺模擬試驗

妮子201812 · 發表于 2024-11-26 16:31

當人背包在行走或奔跑時，背包跟隨人體進行晃動，背包的運動幅度越大，其加速度的數值也就越大，大大增加了肩部壓力。而且，當人在行走或奔跑過程中，背包不僅會上下晃動，還會左右晃動，書包運動搖晃產生的扭力會讓脊椎左右拉扯，會加大背包者的不適感。
通過振動臺模擬試驗，模擬人在行走和奔跑狀態下背包肩帶晃動測試，評估背包的人體工學性能設計、穩定性和舒適度。采用新拓三維XTDIC-STROBE三維動態測量系統，對模擬試驗過程進行圖像采集，DIC軟件分析得到肩帶在運動過程中的三維位移、運動軌跡、速度、加速度等測試數據結果。
XTDIC-STROBE三維動態測量系統可提供不同幀速率級別方案，并且可根據試驗應用場景進行配置。XTDIC-STROBE系統通過控制高速攝像機進行測試圖像采集，跟蹤并計算視場內每個數據點（像素子集）的形狀、運動和應變。由于該數據是以三維方式計算的，因此可以直接測量平面外位移，獲得X、Y、Z三個方向上的位移數據。

粘貼標志點測量模塊
XTIDC-STROBE三維動態測量系統可以在三維坐標下，追蹤離散的標記點(圓形或者蝴蝶結形)。在獲取高質量圖像采集的同時，輕薄的標志點不會影響背包肩帶和力學響應行為，可精確測量Y方向上的離面運動。

振動臺模擬實驗布置
振動臺模擬試驗中，假人模型背負測試背包并扣好腰部扣帶，采用振動臺模擬人在行走和奔跑時運動狀態，評估產品在復雜運動狀態下的穩定性和擺動情況。
XTDIC-STROBE三維動態測量系統通過高幀率相機來拍攝肩帶的運動全過程，獲取肩帶的三維位移數據，從而評估背包和肩帶的設計是否能夠減少運動中的晃動不適感和壓力分布。

振動臺模擬測試數據結果
在模擬奔跑時書包肩帶的位移測試中，DIC技術通過追蹤肩帶上特制的編碼點，通過高幀率相機采集圖像，然后利用DIC軟件進行計算，得到肩帶在運動過程中的三維位移運動軌跡，分析振動臺上下循環運動過程的關鍵位移數據，分析肩帶在奔跑過程中的動態行為。符合人體工學的背包及肩腰帶設計，能夠明顯降低對肩膀的壓強，對脊椎的壓迫越小。新拓三維XTDIC-STROBE三維動態測量系統用于背包模擬人行走及奔跑狀態下的振動臺試驗，可測量肩帶模型的三維動態位移及擺動數據，這對于設計更符合人體工程學的背包提供數據依據。新拓三維高速DIC技術可完整捕捉結構在瞬態沖擊過程中的動態響應，搭配高幀率高速相機可捕獲全視場數據，結合DIC軟件分析全場位移、應變區域，數據直觀、精準、可視化，在高速沖擊、高速振動、高速變形、高速運動、高速旋轉等領域取得了廣泛的應用。這些成功的應用案例證明，高速DIC技術將在未來繼續扮演重要角色，為科研工作者及工程技術人員提供可靠的測試試驗數據，用于仿真分析驗證及評估產品的力學響應和性能。

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[一般力學與力學基礎] DIC技術用于背包肩帶動態位移變化振動臺模擬試驗

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