基于3D打印镂空板的DIC散斑喷漆制作方法与流程

专利2026-10-09  1


本发明涉及变形检测和监测,特指一种基于3d打印镂空板的dic散斑喷漆制作方法。


背景技术:

1、数字图像相关法(digital image correlation,dic)是一种基于数字图像处理和数值计算的先进测量方法,用于测量固体材料和结构表面位移、变形和形貌。dic技术通过跟踪物体表面散斑图案的变形过程,计算散斑域的灰度值变化,从而得到被测物体表面的变形和应变数据。该技术采用单个固定相机以测量二维平面内的变形,称为2d-dic技术,也可以通过采用两个固定相机以测量三维曲面内的变形,拓展为3d-dic技术。

2、为了进行dic测量,样品表面必须有散斑图案,这些散斑图案作为载体,记录样品表面的变形信息。然而,传统的dic散斑制作方法效率低下,非常耗时且不经济。传统的散斑制作方法,如使用标记笔或气雾喷枪等,不仅依赖于操作者的经验,而且难以实现高质量的散斑图案。在微米或纳米尺度上,虽然有使用聚焦离子束技术、旋涂、电子束光刻等方法制作散斑,但这些方法通常需要昂贵的设备和专业的知识。此外,许多传统方法的自动化程度较低,这增加了dic测量的复杂性和成本。

3、综上所述,传统的dic散斑制作方法存在许多问题,如效率低、耗时久、成本高、自动化程度低、使用不灵活等。因此,如何高效、快速、经济、自动且灵活地制作高质量的dic散斑图案是本领域亟待解决的问题。


技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的缺陷,提供一种基于3d打印镂空板的dic散斑喷漆制作方法,解决现有的散斑制作方法存在效率低、耗时久、成本高、自动化程度低、使用不灵活等的问题。

2、实现上述目的的技术方案是:

3、本发明提供了一种基于3d打印镂空板的dic散斑喷漆制作方法,包括如下步骤:

4、获取dic散斑图案;

5、基于所获取的dic散斑图案生成板3d模型;

6、利用所生成的板3d模型进行3d打印形成镂空板;

7、提供被测物,在所提供的被测物的表面喷涂一层颜色涂层;

8、将所述镂空板贴设于所述被测物的颜色涂层上;

9、向所述镂空板进行喷涂,进而在所述颜色涂层上形成与所述dic散斑图案相对应的斑块层,所述斑块层的颜色与所述颜色涂层的颜色不同;

10、将所述镂空板移除,通过dic监测设备对所述被测物进行检测。

11、本发明的散斑喷漆制作方法采用3d打印形成镂空板,该镂空板上的镂空孔是通过算法精确设计、3d打印精确制造,能够提高dic散斑的质量,不会收到操作者经验的影响。本发明的制作方法能够降低制作成本,自动化程度高,整个过程十分简单。本发明的制作方法高效、快速、经济且使用灵活,可大大提高dic散斑制作的速度和精度,降低散斑制作的时间和成本。

12、本发明基于3d打印镂空板的dic散斑喷漆制作方法的进一步改进在于,所获取的dic散斑图案的外边框轮廓为矩形;

13、在生成板3d模型时,将矩形的dic散斑图案拉伸呈具有设定厚度的板模型;

14、再将散斑图案沿着板模型的厚度切削成镂空通孔,从而得到了板3d模型。

15、本发明基于3d打印镂空板的dic散斑喷漆制作方法的进一步改进在于,在利用所生成的板3d模型进行3d打印时,对所生成的板3d模型的尺寸进行判断,若所生成的板3d模型的尺寸大于3d打印机的打印成型尺寸,则对所生成的板3d模型进行分段处理。

16、本发明基于3d打印镂空板的dic散斑喷漆制作方法的进一步改进在于,在利用所生成的板3d模型进行3d打印时,对所生成的板3d模型进行切片处理。

17、本发明基于3d打印镂空板的dic散斑喷漆制作方法的进一步改进在于,在所提供的被测物的表面喷涂一层颜色涂层包括如下步骤:

18、对所述被测物的表面进行均匀喷漆,以形成所述颜色涂层。

19、本发明基于3d打印镂空板的dic散斑喷漆制作方法的进一步改进在于,在所述被测物表面进行喷漆时,选择颜色为黑色的漆料进行喷涂。

20、本发明基于3d打印镂空板的dic散斑喷漆制作方法的进一步改进在于,向所述镂空板进行喷涂包括如下步骤:

21、在离所述镂空板一定距离处对准所述镂空板进行均匀喷漆,以形成斑块层。

22、本发明基于3d打印镂空板的dic散斑喷漆制作方法的进一步改进在于,向所述镂空板进行喷漆时,选择颜色为白色的漆料进行喷涂。

23、本发明基于3d打印镂空板的dic散斑喷漆制作方法的进一步改进在于,在向镂空板进行喷涂完成后,等待设定时长再将所述镂空板移除。

24、本发明基于3d打印镂空板的dic散斑喷漆制作方法的进一步改进在于,获取dic散斑图案包括如下步骤:

25、接收dic被测矩形区域的参数,并根据接收的参数绘制得到被测矩形区域;

26、根据接收的参数计算单位像素尺寸;

27、根据计算得到的单位像素尺寸计算散斑直径;

28、根据接收的参数和散斑直径,计算得到分割单元的数量和尺寸;

29、利用计算得到的分割单元的数量和尺寸分割所述被测矩形区域;

30、随机生成散斑在每个分割单元的中心位置和散斑的直径;

31、根据随机生成的散斑的中心位置和散斑的直径,在每个分割单元内绘制散斑图案,从而得到dic散斑图案。



技术特征:

1.一种基于3d打印镂空板的dic散斑喷漆制作方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的基于3d打印镂空板的dic散斑喷漆制作方法,其特征在于,所获取的dic散斑图案的外边框轮廓为矩形;

3.如权利要求1所述的基于3d打印镂空板的dic散斑喷漆制作方法,其特征在于,在利用所生成的板3d模型进行3d打印时,对所生成的板3d模型的尺寸进行判断,若所生成的板3d模型的尺寸大于3d打印机的打印成型尺寸,则对所生成的板3d模型进行分段处理。

4.如权利要求1所述的基于3d打印镂空板的dic散斑喷漆制作方法,其特征在于,在利用所生成的板3d模型进行3d打印时,对所生成的板3d模型进行切片处理。

5.如权利要求1所述的基于3d打印镂空板的dic散斑喷漆制作方法,其特征在于,在所提供的被测物的表面喷涂一层颜色涂层包括如下步骤:

6.如权利要求5所述的基于3d打印镂空板的dic散斑喷漆制作方法,其特征在于,在所述被测物表面进行喷漆时,选择颜色为黑色的漆料进行喷涂。

7.如权利要求1所述的基于3d打印镂空板的dic散斑喷漆制作方法,其特征在于,向所述镂空板进行喷涂包括如下步骤:

8.如权利要求7所述的基于3d打印镂空板的dic散斑喷漆制作方法,其特征在于,向所述镂空板进行喷漆时,选择颜色为白色的漆料进行喷涂。

9.如权利要求1所述的基于3d打印镂空板的dic散斑喷漆制作方法,其特征在于,在向镂空板进行喷涂完成后,等待设定时长再将所述镂空板移除。

10.如权利要求1所述的基于3d打印镂空板的dic散斑喷漆制作方法,其特征在于,获取dic散斑图案包括如下步骤:


技术总结
本发明涉及一种基于3D打印镂空板的DIC散斑喷漆制作方法,包括如下步骤:获取DIC散斑图案;基于所获取的DIC散斑图案生成板3D模型;利用所生成的板3D模型进行3D打印形成镂空板;提供被测物,在所提供的被测物的表面喷涂一层颜色涂层;将所述镂空板贴设于所述被测物的颜色涂层上;向所述镂空板进行喷涂,进而在所述颜色涂层上形成与所述DIC散斑图案相对应的斑块层,所述斑块层的颜色与所述颜色涂层的颜色不同;将所述镂空板移除,通过DIC监测设备对所述被测物进行检测。本发明的制作方法高效、快速、经济且使用灵活,可大大提高DIC散斑制作的速度和精度,降低散斑制作的时间和成本。

技术研发人员:杨朔,冯明扬,吴思远,韩立芳,黄青隆,杨燕,樊祥喜,李顺兴,孙帅杰
受保护的技术使用者:中国建筑第八工程局有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/7/25
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