三维DIC全场应变测量在线分享:有限元网格原生测量与仿真对比 | EikoTwin DIC
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三维DIC全场应变测量在线分享:有限元网格原生测量与仿真对比 | EikoTwin DIC

主办方
北京乔泽科技有限公司
开始时间
2026-09-30 15:00
结束时间
2026-09-30 16:00
活动地址
腾讯会议

活动详情

线 上 技 术 研 讨 会 · 第 一 场

 

E I K O T W I N   D I C

三维 DIC 全场应变测量

有限元网格原生测量  仿真对比

测 得 准   更 要 对 得 上

行业动态 · 技术趋势 · 方法选择 · 选型标准

三维DIC全场应变测量在线分享:有限元网格原生测量与仿真对比 | EikoTwin DIC

一场结构试验做完,应变片交出十几个点的数值,仿真交出一整片网格的云图。两者摆在一起下结论时,问题才真正开始——点,凭什么去确认面?

换成全场 DIC 也未必轻松:结果定义在像素坐标系上,要与有限元模型比对,必须先做刚体配准、再做空间插值。等云图终于叠到一起,那份偏差里究竟有多少来自模型本身,又有多少来自这条转换链——已经分不清了。

2026 年 9 月 30 日,北京乔泽科技开讲 EikoTwin DIC 系列线上技术研讨会第一场。前半场主要梳理2026年DIC行业动态与六大技术趋势;后半场谈方法,讲清局部子区法与全局有限元法这条分化线,以及「测量结果直接长在 FE 网格上」究竟改变了什么。

S E P T E M B E R   2 0 2 6

09 / 30星 期 三15:00 – 16:00

时 长60 分钟

形 式线上直播 + 实时答疑

主 题行业动态、技术趋势与方法选择

主 办北京乔泽科技有限公司

报 名 方 式

致电 010-65610249 | 扫码预约

主 讲 嘉 宾

程     骅光 学 工 程 专 家

中国科学院上海光学精密机械研究所 · 光学工程

深耕 DIC 领域研究逾十年,理论功底与实验经验兼备,长期跟踪立体视觉构型、图像相关求解与不确定度评估的方法演进。

期间发表高质量学术论文,并获授权国家发明专利,科研成果兼具学术价值与工程转化潜力。

杨 婷 婷应 用 工 程 师

图像信号处理 × 材料工程 · 交叉背景

专注数字图像相关(DIC)测量方案设计与软件应用支持,覆盖从相机布置、散斑制备到求解参数选择的全链路实操。

具备多个客户现场的实测实施与技术支持经验,熟悉不同试验场景下的落地约束与取舍。

01三个绕不开的共性问题

不论用哪家品牌的设备,结构试验测量都会在这三处卡住。本讲的全部内容,都是围绕它们展开的。

问 题 0 1

空间采样局限

点式测量仅在预设位置采样,测点之间的应变梯度无法复原;应变集中区域须在试验前预判,布点高度依赖先验判断。

工程后果 漏检风险与场信息缺失

问 题 0 2

数据链路割裂

测量结果定义于像素坐标系,与有限元模型在坐标系与离散基底上均不一致;比对之前,必须经过刚体配准与空间插值两级转换。

工程后果 误差逐级累积,偏差难以溯源

问 题 0 3

方案确定滞后

相机与测点布置多在试验现场依经验确定,缺乏量化校核依据;测量不确定度往往要等到试验完成之后才能评估。

工程后果 返工代价高,方案不可复现

02本场议程 · 60 分钟

前两节为纯行业分享,不涉及产品;第三节开始进入方法与技术选型讨论。

1.12026 年 DIC 行业动态
厂商产品 · 国产进展 · 研究前沿 · 市场共识

1.2六大技术发展趋势
行业正在往哪个方向走

1.3趋势指向的方法选择
局部子区法与全局有限元法

1.4工业应用案例
航天 · 高温 · 汽车

1.5选型标准与常见问题
引伸计 / 应变片 / DIC 如何分工

032026 行业主线:从工具到平台

一句话概括本年度行业动向——DIC 正从实验室测量工具,走向工程化测量平台

▍软件端

实时化 · 脚本化(Python API) · 与仿真闭环

实时分析从选配模块变为标配预期;结果必须能被自动化后处理。

▍硬件端

多相机大视场 · 超高温 · 显微

向三个极端方向同时延伸,可测量的边界被显著放大。

▍市场端

国产厂商进入全球主流梯队

在国内高端市场取得明确份额优势,全球集中度较高。

市 场 数 据 · 只 看 趋 势 不 看 绝 对 值

公开报告口径差异极大。可以确定的三条共识是:整体保持个位数到低两位数增长北美目前领先航空航天、汽车 / 新能源、土木工程、生物力学为四大主力应用领域

一个容易被误读的侧面:应变片市场同期仍在扩张。接触式与非接触式并行增长,说明 DIC 在多数场景是补充与交叉验证,而非直接替换——这与本讲最后的选型结论一致。

04六大趋势,与它们的共同指向

① 实时化与在线反馈② 多相机分布式测量 ③ 深度学习 DIC④ 极端工况两端延伸    ⑤ 脚本化与数据格式⑥ 全局 FE-DIC 与仿真闭环

趋势一到五各有各的战场:实时 DIC 已能在试验过程中判断是否中止、是否调参;单机 16 相机方案已经商用;深度学习 DIC 补上了「匹配可信度」这块长期缺失的拼图;2000 ℃ 与 0.1 μm 两端都已从研究课题变成可采购的工程方案;Python API 与开放数据格式正在全面普及。

但它们解决的都是「测得更快、更大、更极端、更自动」,同时回避了同一个问题:

趋 势 六 · 数 据 去 向

测出来的数据,最终要用来做什么?

这构成了 DIC 领域目前最清晰的一条商业分化线:局部子区法路线在卖「测量」,全局有限元法路线在卖「仿真验证」。这不是性能优劣之分,而是数据用途之分——选型问题的本质,是「数据最终用来做什么」。

05两条技术路线的分野

分歧发生在立体 DIC 链条的第三步——如何求解位移场。这一步的数学路径不同,决定了测量结果的形式与用途完全不同。

路线一 · 局部子区法 Subset-based Local DIC

结果定义于像素网格,子区独立求解

图像划分为独立子区,逐区匹配求解

输出点云式场数据,原理直接、计算高效

国内外绝大多数商业 DIC 产品采用这条路线,成熟度高、品牌可选多、硬件配套生态完整

方法层面的固有边界 子区尺寸必须在噪声与空间分辨率之间取舍;子区间缺乏连续性约束,强梯度区与材料界面附近可能出现非物理的不连续;输出与仿真网格异构,进入模型验证前必须经配准与插值。

路线二 · 全局有限元法 FE-based Global DIC

结果定义于 FE 网格节点,全场统一求解

以有限元形函数为位移场基底,全场统一求解

单元间位移连续性由构造天然满足

与仿真共用同一离散基底,免除插值映射;EikoTwin DIC(EikoSim,法国)走的正是这条路线

力学正则化 网格上求解属不适定问题,EikoTwin 采用力学「滤波」而非纯数学平滑,以力学条件约束测量场——这是它与多数 DIC 软件的方法学差别。

技术路线的选择,先于产品参数的比较

06被省掉的那条转换链

测量精度与比对有效性,是两件事。局部路线要与仿真比对,必须先走完一条四步转换链,而每一步都在往结果里叠误差。

像素坐标系结果坐标系配准插值映射至 FE 网格试验-仿真对比

1刚体配准误差 两套坐标系人工对齐,配准残差直接进入对比结果

2插值平滑损失 像素网格向 FE 网格插值引入平滑效应,应变梯度信息受损

3不确定度难以溯源 多级转换后,对比偏差难以分解归因,削弱验证结论

数据转换环节越多,模型确认结论的可溯源性就越低

全局路线换掉的正是这条链。测量结果原生长在 FE 网格上,于是——

同网格

位移场以 FE 网格节点自由度表达,无需二次插值映射

同坐标系

测量结果原生处于仿真全局坐标系,免除刚体配准环节

原生对比

逐节点计算位移差 / 应变差场,模型偏差可直接定位

试验-仿真对比是原生功能,而非事后拼接:直接读取 Abaqus(.odb)、Ansys、Altair HyperWorks、MSC Nastran、INTES PERMAS 的计算结果,自动插值到图像采集时间基准并逐帧对齐,位移差 / 应变差场逐节点显示在网格上——差值场直接给出模型偏差的位置与幅值。

位移场在节点上表达且连续性由构造保证,还可直接用于材料参数反演识别(弹性模量、塑性参数、复合材料本构等)。

另 一 项 呼 应 趋 势 的 能 力

方案前置设计。在试验前构建虚拟试验场景,联合校核视场覆盖、双相机夹角、分辨率与散斑尺寸,预估测量误差与相机布置可行性——对现场没有返工余量的复杂结构试验尤其有价值。标定则有两条可组合的路线:网格特征点预标定(在网格与图像上点选 8–15 个对应点,RMS 偏差实时反馈,大型结构无需巨型标定板),标定板路线完全兼容,两者可混合使用。

我 们 对 自 身 局 限 的 说 明

网格施加的连续性约束在裂纹前缘附近可能产生偏差(该特性亦可反向用于裂纹定位);全局问题求解的计算量高于 N 个独立子区问题,实际工程算例中该差距已显著缩小。技术路线没有绝对优劣——无 FE 模型、裂纹张开与界面滑移等强物理不连续问题、超高速冲击等对计算效率要求极高的场合,局部子区法反而更具优势。

07工业应用案例

案 例 一 · 航 天 · 结 构 鉴 定

ArianeGroup

Galileo Dispenser 与 Ariane 6 双星发射结构 · 飞行件级模型可信度验证

挑战 约 3 m × 2 m × 2 m 飞行件,远超常规 DIC 布置尺度;需在 4 个关注区同时以不同尺度监测;鉴定试验窗口严格,试件安装后已无调整余量

方案 完成含脚手架的 8 相机布置整体虚拟预演,相机位置精确到毫米级并据此设计试验台架;镜头与散斑方案一并在虚拟环节确定,近摄区采用混合标定

成果 测量不确定度约为预期最大应变的 1/5,方案于试验前完成确认;单次试验节省约 4 天现场准备,DIC 准备与分析总时间减少约 50%;残差场中可清晰识别出应变片导线

案 例 二 · 航 空 · 高 温 热 疲 劳

Liebherr Aerospace

换热器热疲劳裂纹跟踪 · 20–600 ℃ 热循环

挑战 高温辐射抬升背景亮度,接触式测量手段在该环境下可用性受限;每个热循环都需足够分辨率的位移与应变场

方案 两套双相机立体 DIC 系统分别锁定换热器的两个关键区域,配套耐高温散斑涂层与滤光光路,裂纹行为与应变场同屏呈现并支持逐循环回溯

成果 既有裂纹扩展获逐循环定量跟踪,研究周期内未检出新生裂纹,为高温部件可靠性评估建立了可复用的全场测量方法

Faurecia 汽车 · 模型关联

全场数据接入 CAE,模型关联周期从一个月以上缩短到一周

Safran × Ansys 航空发动机 · 多相机

多相机 DIC 布置方案用于航空部件仿真模型验证

另有高速相机序列(每秒数千帧)用于安全气囊展开动态冲击测量等公开应用。

08选型对照:三类手段如何分工

三类手段是分工关系而非替代关系。本讲第五节按各自对应的标准体系与适用范围逐项讲清。

引伸计

金属常规拉伸:弹性模量、屈服强度测定

ASTM E83 / ISO 9513 分级,计量可溯源

应变片

结构关键点测量、长期疲劳监测

ASTM E251 性能表征;单点精度高、时间历程稳定

DIC

复合材料损伤演化、裂纹扩展、高温 / 高速工况、全场变形

ASTM E2208 系统精度评价 + iDICs 实践指南

必 须 用 FE-based Global DIC 的 场 合

需要与有限元仿真逐点比对时

点式数据在原理上无法支撑网格级模型确认

09现场会答的五个问题

Q 现有相机能不能用?
支持主流工业相机,但软件对型号有兼容清单,选型前请与我们确认具体型号。

Q 学习成本有多大?
软件按试验时间线组织操作,具备 DIC 与 FE 基础者通常 1–2 天可独立完成完整流程。

Q 精度是多少?
取决于分辨率、视场与散斑质量,无统一数值;软件提供不确定度评估,可在试验前给出量化预期。

Q 高温环境能不能测?
支持高温场景,需配合高温散斑与光路方案;亦支持红外数据与变形场同网格融合。

Q 能不能先看到真实效果?
提供免费上门实测——带设备到贵方试验室,用你的试件完成一次完整 DIC 测量,出真实数据。

参 会 可 免 费 获 取

相机与测量方案选型规划

上门实测一次(用贵方试件)

本场行业动态资料与案例材料

10建议参会人群

结构 / 力学试验工程师CAE 仿真与模型确认工程师航空航天结构鉴定团队     汽车 / 新能源试验与 CAE 部门      材料表征与参数反演研究者     高校与院所实验室负责人

呼唤|过去十年,DIC 一直在回答「怎样测得更准」。当测量能力已经推到 2000 ℃ 与 0.1 μm 两端,真正的分水岭转移到了另一个问题上——这些数据,能不能被仿真模型直接接住。选型的本质从来不是参数对比,而是想清楚:数据最终,究竟要用来做什么。

腾讯会议号 476 965 169

9 月 30 日 15:00-16:00 名额有限

预约电话 010-65610249

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北京乔泽科技有限公司 | 直播预约:010-65610249

线上技术研讨会 · 第一场 · EikoTwin DIC · 三维 DIC 全场应变测量与试验-仿真对比

www.deanwell.com.cn