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【構造】CAE担当者にも嬉しい実験計測手法:デジタル画像相関法(DIC)のご紹介

デジタル画像相関法(DIC)と呼ばれる、変位やひずみの分布を計測できる手法をご存知でしょうか。計測結果をカラーコンターで表示できることから、構造解析CAEの結果との比較にうってつけの手法と言えます。実は構造計画研究所では、このような計測ソリューションも提供しております。
今回は、このDICをご紹介いたします。

英語のDigital Image Correlationの頭文字よりDICと呼ばれることの多い本手法は、では、対象物が変形する様子を撮影し、得られたデジタル画像に対して画像解析処理を施すことで、対象物表面の変形前の状態に対する3次元的な変位分布とひずみ分布を取得します。このとき、撮影時に2台のカメラでステレオ撮影することで、対象物表面の3次元点群情報も取得できるようになり、3次元的な変位および形状情報も取得できます。使用するカメラ次第では、高速度な現象の計測も可能です。計測時のプロセスをより詳細に知りたい方は、ぜひこちらのコラム(https://dic.kke.co.jp/column/dic-procedure/)をご参照ください。


図:DICとは

図:デジタル画像相関法(DIC)とは

さて、「DICで何ができるの?」ということを、DICの特徴を交えて少し紹介させてください。

◆特徴① 動的に3次元計測ができる!
→これにより、曲面形状や3次元的な振動・変形モード、座屈挙動も可視化できます。 

◆特徴② ポスト処理で現象を詳細に分析できる!
→画像で計測できている範囲であれば、変位やひずみだけでなく、速度・加速度・ひずみ速度の分布や、2点間の伸び量・曲率といった幾何学情報も分析できます。

◆特徴③ 計測結果の分布をカラーコンター表示できる!
 →何が起きているか、どこに大きなひずみが生じているのか、CAEとの差はどこなのか、といったことが一目瞭然です。

◆特徴④ センサの取り付け無しで非接触に計測できる!
 →ひずみゲージや加速度ピックアップといった有線センサの場合、配線が邪魔で使用できない、あるいはセンサを取り付けると対象物の特性に影響を与えてしまう、といったことがあります。しかし、DICは非接触な画像計測なので心配無用です。

事例ページ(https://dic.kke.co.jp/case/)にはこの他にも、動画を交えて事例を紹介しております。ぜひご覧ください。


図:DICの用途1
図:DICの用途2

図:DICの特徴とできること

構造計画研究所ではこのDICを用いた受託サービスと計測用システムの販売を行っております。材料試験から高速度な衝突試験まで、条件に応じて設備を選定し対応いたしますので、ぜひ、「実験とCAEが合わない」「加速度ピックアップやひずみゲージでうまくデータを取れない」「DICを使ってみたい」といったお悩み・ご要望がございましたらお気軽にお問い合わせください。材料モデル同定から試験分析、CAE比較、製品PRと様々な場面でご活用いただけるかと存じます。
(お問い合わせフォーム:https://dic.kke.co.jp/contact/

図:衝突試験計測

図:衝突試験計測

ここまでお読みいただき、誠にありがとうございました。今後も、DICの技術情報やどうお役立ていただけるかをSBDメルマガやコラムでお届けできればと思います。


[From K. Sasaki]

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