DIC实验：如何应用DIC应变测量系统对CAE仿真结果进行实验验证

引言

在工程设计和分析中，计算机辅助工程（CAE）仿真已经成为了不可或缺的工具。然而，仿真结果的准确性往往会受到各种因素的影响，因此进行仿真结果的实验验证显得尤为重要。这时，数字图像相关（DIC）技术的出现，为我们提供了一种更为高效的实验验证方法。

DIC技术简介

DIC是一种非接触式的光学测量技术，它通过分析物体表面图像的变化，精确测量物体在加载过程中的变形和位移。相比传统的测量方法，DIC不仅可以提供高精度的数据，还能在复杂的加载条件下进行实时监测。

仿真与实验的结合

在进行仿真结果的实验验证时，DIC技术的引入，无疑为我们提供了强有力的支持。通过对CAE仿真结果的对比分析，我们可以更全面地理解材料在实际应用中的表现。而这一过程的关键，正是在于如何有效地结合仿真与实验。

EikoTwin DIC仿真设计对比验证系统是北京乔泽于2020年引入的一款非常接触式3D全场光测应变分析系统，由计算机、摄像机等硬件及EikoTwin软件分析系统组成。该系统在传统DIC测量系统的基础上做了诸多改进，以FEM仿真模型为基准，进行数字图像相关处理，允许FEM仿真数据与实测应变数据在同一平台直接对比：
* 基于有限元网格的图像处理
* 网格周围的自动校准
* 多视图（对摄像机数量没有技术限制）
EikoTwin DIC软件系统正常运行需要与之相匹配格式的图像文件及FEM模型文件，例如：
1）导入可见光摄像机拍摄的图像的格式: .tif、.png、.jpg、.bmp
2）导入红外相机图像格式: .mat(-v.4)
3）导入的MESH模型格式：
   ▪ Abaqus格式(.inp):兼容任何类型的线性和非线性元素以及所有元素类型格式(从2018  版起)
   ▪ Samcef格式(.dat):兼容Tri/Tetra、Quad/Hex和Wedge类型的线性和非线性元素，以及以以下格式
     编写的«AEL»类型:«I element number FRAME local landmark number»
   ▪ Gmsh格式(.msh):兼容4.1及以下的任何版本，4.0除外
   ▪ HyperWorks格式(.h3d)

优化仿真模型

首先，DIC技术可以帮助我们识别仿真模型中的潜在问题。例如，在材料试验中，通过DIC记录的真实变形数据，可以使我们发现仿真模型中不合理的假设或参数，从而进行优化。噢，真是个好主意！

数据的准确性

其次，DIC提供的高精度数据能够用于校正仿真模型。通过与实验数据的对比，我们可以调整CAE仿真中的材料属性、边界条件等，确保仿真结果与实际情况相符。这种校正过程不仅提高了仿真的可信度，也为后续的设计提供了可靠的依据。

案例分析：DIC在工程中的应用

让我们看看具体案例。在某结构件的疲劳试验中，研究人员使用DIC技术记录了不同加载条件下的变形数据。随后，这些数据被用来验证CAE仿真结果。结果显示，仿真预测的应力集中区域与DIC测量的实际变形区域高度吻合，验证了仿真模型的准确性。

实验验证的重要性

在这个案例中，仿真结果的实验验证不仅增强了对仿真模型的信心，同时也为后续的工程设计提供了重要参考。正如老话说的：“实践出真知。”通过DIC技术，我们能够更深入地了解材料行为，从而在设计时做出更明智的决策。

总结与展望

总的来说，DIC技术在仿真结果的实验验证中扮演了至关重要的角色。它不仅提高了仿真结果的可靠性，也使得工程师们能够以更科学的方式进行设计。未来，随着技术的不断进步，我们相信DIC与CAE的结合将会更加紧密，推动工程设计的创新与发展。

所以，亲爱的读者们，是否准备好将DIC实验应用于你的工程项目中，来优化你的CAE仿真结果呢？