随着移动设备结构日益轻薄且内部堆叠密度增高,它的振动提醒功能,不仅涉及触觉体验,更直接影响整机结构的疲劳寿命与异响控制。传统的接触式传感器会引入附加质量并仅能获取单点数据,已难以完成这种背景下手机的振动测量与分析。本文分享基于3D-DIC(三维数字图像相关法)技术的VIC-3D非接触全场应力/应变测量系统,应用于手机振动ODS分析的典型案例。
**· 试验目的:**通过手机振动提醒功能激发手机时,对其工作变形及刚体振动进行测量与分析。
**· 试验设置:**VIC-3D HS System非接触全场动态高速应变测量系统结合VIC-3D High-Speed FFT 高速振动分析模块(该模块通过相位分离法在频域内分析记录的变形数据)。
VIC-3D 振动分析(FFT)具有如下功能,使之在进行复杂情况下的振动测量时具有独特优势:
► 最高支持 50 kHz 的振动波形测量
► 测量范围为 0.8 mm 至 100 m
► 非接触式全场振动测量
► 扭转、面内及面外振动
► 图形化操作且易于控制的工作区
► 轻松分析复杂几何形状及激励
► 可定义窗函数
► 可进行频响函数分析

针对每对立体图像,将振动提醒期间测得的变形、位移与参考状态进行对比分析。本次记录时长约为5.5秒,帧率为1000 FPS,对应约5500次单帧测量。
试验结果:

下图显示了平均振动振幅U:

VIC-3D的应用远不止于此,随着智能手机高度集成化与轻薄化,整机结构呈现出"刚柔耦合、多尺度异质"的显著特征,传统的接触式传感器已难以精准捕捉此类复杂结构在机械载荷、热载荷及动态激励下的真实力学响应。3D-DIC(三维数字图像相关法)技术作为一种非接触、全视场、高精度的光学测量手段,恰好填补了这一技术空白。
与传统的激光振动计测量相比,它具有诸多优势,其中包括:
► 无需扫描(无激光)------节省时间
► 无需频率扫描
► 设置简单,采集快速(< 1 秒)
► 单次测试即可识别多个振源及频率
► 无需精确激励频率,从而省去了昂贵的激励设备
► 可测量瞬态事件中的振动,例如车门猛关、发动机启动等
► 成本低于3D激光系统
► 动态范围大
► 同步计算应变数据
► 显著节省时间
► 噪声控制可到纳米级
► 振幅识别精度可到几十纳米级
在手机领域的应用可体现在如下方面:
· 手机研发:应用背景可贯穿材料表征、工艺优化、失效分析三大环节;
· 材料测试:可高精度测定柔性薄膜、超薄玻璃的大变形本构参数与断裂韧性;
· 模组装配:可用于量化层压工艺、点胶固化过程中的残余应力释放 及翘曲演变;
· 整机可靠性:能够用来分析跌落冲击瞬态波传播 、挤压工况下屏下传感器干涉 以及热-力耦合导致的分层剥离。
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为什么选择VIC-3D?
在技术积淀与行业地位方面,VIC-3D来自于全球DIC理论与技术的原创者与领导者------Correlated Solutions公司,该公司已有27年历史,汇聚了Sutton、Schrier、McNiell等权威专家的智慧,奠定了数字图像相关领域的行业标杆地位,同时造就了VIC-3D系列科研级DIC测量解决方案卓越且领先于行业的高精度、高稳健性、环境适用性、功能扩展性和极高的计算效率。
从软件功能优势来看,VIC-3D提供高精度、高速的2D/3D相关算法,集成VIC-Snap高速采集、FFT频域分析、多相机DIC阵列及VRO、混合标定、畸变校正等高级标定技术,同时支持Python/MATLAB脚本自动化与批处理,满足复杂科研与工程需求。
从硬件系统优势来看,VIC-3D拥有Blue-Falcon、Blue-Hawk等系列化系统,配合高精度标定靶、VIC-Probe、云台及荧光集成等组件,覆盖从小视场到大视场的多样化应用场景。
从客户服务与支持来看,VIC-3D注重灵活定制与快速响应,提供详尽的技术文档、丰富的应用案例和教程视频,确保用户能够充分发挥系统潜力,成为值得信赖的长期合作伙伴。
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