基于DIC的IMPACT方法与非参数动态应力场求解
Michael A. Sutton教授于2026年9月8日至10日在英国斯旺西举行的第20届国际实验力学进展会议上发表报告,该会议由英国应变测量学会(BSSM)主办。
报告分为两个部分。第一部分为主体内容,介绍了IMPACT 方法(基于相关技术评估材料属性的反演方法,Inverse Method for Property Assessment via Correlation Techniques)。该方法可直接从全场数字图像相关(DIC)应变数据中提取非均质材料的力学参数。它通过求解平衡方程反演材料属性,而非反复迭代有限元模型,直至计算结果与实测数据相吻合。
Sutton 教授阐述了该问题所需的理论基础与稳定化处理方法,随后展示了基于仿真数据以及采用 VIC‑3D 测量的多层试件得到的一维计算结果。他还展示了在铝制拉伸试样上与有限元模型更新法(FEMU)并行对比的全新二维结果。其中 FEMU 分析由 Correlated Solutions 公司的Hubert Schreier与Ian Adkins独立完成。
报告第二部分介绍了一种用于重构动态载荷下应力场的非参数方法。该方法将 DIC 测得的位移场与显式动力学有限元分析相结合,无需材料本构模型,并在霍普金森杆(Kolsky bar)试验上完成验证。报告最后简要回顾了 DIC 技术的发展历程。
Sutton博士与DIC技术
Dr. Michael A. Sutton毕业于伊利诺伊大学,现任职于南卡莱罗纳大学工程与计算学院,是DIC (Digital Image Correlation) 技术理论的缔造者之一,也是Correlated Solutions Inc.(CSI)的联合创始人和现任首席科学官(CSO)。
自上世纪80年代,Sutton博士参与的团队在南卡罗莱纳大学(USC)建立了DIC理论并完成了最早的2D-DIC算法,90年代研发了最早的3D-DIC产品,并在1998年成立了商业公司Correlated Solutions, Inc.进一步将DIC技术推广传播。2020年,Sutton博士当选美国国家工程院院士,美国国家工程院给Dr. Michael A. Sutton的当选词为:"一位来自哥伦比亚州南卡罗来纳大学工程与计算学院的杰出机械与生物医学工程教授,致力于创建基于数字图像相关性的测量技术并通过商业化渠道与工业应用进行传播。"
如今,CSI作为数字图像相关(DIC)技术的领导者,供应的VIC-3D非接触全场应变测量系统是经过30多年的科学研究的集大成者,保证了系统无以伦比的运算速度与精度。其拥有3D立体显微应变测量、模态分析等多项专利,对高低温及不同介质等特殊环境测量也有独特的解决方案与去噪技术。VIC系统采用优化的数字图像相关性运算法能为材料测试、结构等试验快速提供三维空间全场位移及应变测量数据。CSI公司在全球拥有众多合作伙伴,通过持续不断地资金投入与技术研发丰富并完善新的产品线,致力于为全球的用户提供软硬件、技术支持和科学研究一体化交钥匙解决方案。
北京睿拓时创科技有限公司作为CSI公司首家在中国的合作伙伴,2012年成立了力学测量事业部并负责非接触全场应变测量设备在中国市场的销售,提供全球一致的本土化支持与响应。