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歪みハイスピードカメラ解析システム

ひずみ・変位

鉄、樹脂、炭素繊維プラスチックなど先端材料開発において、ハイスピードカメラで撮影した画像から非接触でひずみ量および変位量を時系列に測定・解析可能なシステムです。物理センサーを利用した計測手法と違い、センサー質量、配線などの負荷なく、最良の条件下でデータ算出が可能です。

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  • ひずみ・変形

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    材料引張試験の様子
    ハイスピードカメラで撮影した画像から表面の三次元座標、三次元空間での変位と速度、最大/最小主ひずみやひずみ速度などの算出が可能です。また、CAEで得られた形状データ・解析シュミレーションとの比較評価も可能です。計測は非接触で行われるため、高温・衝撃・振動などの試験環境下でも使用できます。

    用途例
    ・材料評価
    ・引張試験、圧縮試験、曲げ試験、硬度試験、強度試験
    ・応力計測
    ・精密機器の落下試験
    ・サスペンションフレームの耐久試験、衝撃試験

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  • 特長
    2台のハイスピードカメラでランダムパターンを高速度ステレオ撮影することで、形状変化と位置変化から歪量と3次元変位量を計算します。結果は面歪分布カラーマップやアニメーションなどグラフィカルに確認できます。また、インポートされたCADデータに解析結果を重ねて表示することもできます。
    各種材料試験、材料物性値の決定、数値シミュレーション結果の評価、硬度テストなど材料物性値が要求されるアプリケーションにお応えします。

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  • 非接触歪み計測
    歪み
    金属、樹脂、繊維など幅広い材料で歪み計測可能。試料に格子描画や表面研磨は不要。

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  • 3次元計測
    歪み
    2台のハイスピードカメラで、塗布されたランダムパターンの位置変化と形状変化を捉えて歪量を計測。

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  • 高速サンプリング
    歪み
    最高112万コマ/秒で詳細に計測。高速シャッターでブレを最小化して計測精度向上。

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  • 容易な計測作業
    歪み
    亀裂の状況と歪み分布をグラフィカルに比較。CADデータをインポートして分析表示可能。

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  • 解析例
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  • ワークフロー
    歪み
    ①測定物の準備
    測定対象の表面にスプレー等でランダムパターンを作成

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  • 歪み
    ②測定
    2台のカメラで測定対象の動的変化の様子を撮影

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  • ③解析
    撮影した画像からランダムパターンの形状変化と位置変化を画像処理し、画像相関法の原理を用いて歪み量と3次元変位量を計算

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  • 機能/仕様
    ハイスピードカメラ(MEMRECAM HX-3を選択した場合)
    撮影速度 撮影コマ数/秒 画素数
    1,000 2,560×1,920
    3,000 2,048×1,536
    4,500 1,920×1,080
    5,000 1,536×1,152
    6,000 1,408×1,056
    8,000 1,152×864
    10,000 1,280×720
    最高1,129,000コマ/秒
    電子シャッター 1/100~1/1,420,000秒
    メモリー 16GB / 32GB / 64GB 購入時選択
    録画時間
    (2,000コマ/秒、2,560×1,920ピクセル、32GB)
    8bit撮影時 約3.4秒
    10bit撮影時 約2.7秒
    12bit撮影時 約2.3秒
    ARAMIS*1
    測定範囲 20×16mm~2,500×2,000mm
    ひずみ測定精度 0.01%(使用カメラ・撮影エリアにより異なる)
    *1 製造元:gom社、国内輸入総代理店:丸紅情報システムズ株式会社

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  • システム構成図
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  • 使用例
    歪み
    材料引張試験の様子
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  • 変位挙動

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    自動車ドア振動計測の様子
    測定対象物にランダムにマーカーを貼り、2台のハイスピードカメラで変形プロセスを撮影することで、高精度な位置、変位量、速度および加速度を解析可能なシステムです。マーカーを貼るだけなので、複雑形状や回転体などへの対応が可能です。

    用途例
    ・自動車ドアのオーバーシュート計測
    ・エンジンルーム内の振動計測
    ・バンパーの振動計測
    ・タービンブレードの変位計測
    ・モバイル機器の落下試験

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  • 特長
    インポートされたCADデータに変位ベクトルなどの解析結果を重ねての表示や、動画像やグラフを組み合わせたAVI出力などのレポート機能により、業務の効率化に貢献します。

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  • 非接触多点計測
    歪み
    計測可能なマーカ数は300個以上。高価なセンサーや複雑な配線は不要。

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  • 3次元計測
    歪み
    2台のハイスピードカメラでマーカをステレオ撮影し、三角測量の原理で計測。

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  • 高速サンプリング
    歪み
    最高112万コマ/秒で詳細に計測。高速シャッターでブレを最小化して計測精度向上。

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  • CADデータインポート可能
    歪み
    CATIA、IGES、STEPなど3DCADデータのインポート可能。

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  • 解析例
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  • ワークフロー
    ①測定物の準備
    測定対象にマーカーを貼り付け

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  • ②測定
    2台のカメラで測定対象の動的変化の様子を撮影

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  • ③解析
    ・CATIA、IGES、STEPなど3DCADデータのインポート可能
    ・撮影した画像からマーカーの変化を自動追尾し、3次元位置を計算
    ・X、Y、Z座標および6自由度により表示
    ・距離、変位、速度、加速度、角度変位の分析
    ・結果をCADもしくはポリゴンに重ね合わせて表示可能
    ・レポート作成機能を使用し、テキスト、静止画、動画出力が可能

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  • 機能/仕様
    ハイスピードカメラ(MEMRECAM HX-3を選択した場合)
    撮影速度 撮影コマ数/秒 画素数
    1,000 2,560×1,920
    3,000 2,048×1,536
    4,500 1,920×1,080
    5,000 1,536×1,152
    6,000 1,408×1,056
    8,000 1,152×864
    10,000 1,280×720
    最高1,129,000コマ/秒
    電子シャッター 1/100~1/1,420,000秒
    メモリー 16GB / 32GB / 64GB 購入時選択
    録画時間
    (2,000コマ/秒、2,560×1,920ピクセル、32GB)
    8bit撮影時 約3.4秒
    10bit撮影時 約2.7秒
    12bit撮影時 約2.3秒
    ARAMIS(PONTOS LIVE)*1
    測定範囲 20×16mm〜2,500×2,000mm
    ひずみ測定精度 0.01%(使用カメラ・撮影エリアにより異なる)
    変位測定精度 ±0.05mm(使用カメラ、撮影エリアにより異なる)
    計測可能マーカー数 300以上
    *1 製造元:gom社、国内輸入総代理店:丸紅情報システムズ株式会社

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  • システム構成図
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  • 使用例
    歪み
    自動車ドア振動計測の様子
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ARAMISハイスピードカメラシステム

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