高速運(yùn)動捕捉難：翅膀扇動頻率高、形變幅度小，傳統(tǒng)低幀率相機(jī)無法定格瞬時(shí)細(xì)節(jié)，易丟失關(guān)鍵動態(tài)信息。

復(fù)雜形變解析難：翅膀由翅脈網(wǎng)絡(luò)與薄膜構(gòu)成，扇動時(shí)伴隨多形式復(fù)合形變，如何從圖像中精準(zhǔn)提取全域應(yīng)變數(shù)據(jù)，對圖像處理精度提出極致要求。

深視智能的“解題思路”

本次研究實(shí)驗(yàn)采用深視智能高速攝像機(jī)聯(lián)合數(shù)字圖像相關(guān)法（DIC）的解決方案。

01

高速攝影技術(shù)

選用深視智能高速攝像機(jī)（型號：SH3-502），滿畫幅時(shí)具備2560*1920的高分辨率，幀率可達(dá)2000FPS。該實(shí)驗(yàn)可清晰呈現(xiàn)仿生飛蛾翅膀的細(xì)微結(jié)構(gòu)，高幀率捕捉翅膀在高速扇動過程中的每個(gè)瞬間變化。

本次實(shí)驗(yàn)參數(shù)為：2560x960@4000FPS

02

數(shù)字圖像相關(guān)性技術(shù)

借助專業(yè)的圖像處理軟件（DIC技術(shù)）對高速攝像捕捉到的翅膀扇動圖像序列進(jìn)行分析，從而得到翅膀測量部位的應(yīng)變分布情況，其中包含擠壓、拉伸、彎曲程度等關(guān)鍵信息。

03

多學(xué)科聯(lián)合分析

實(shí)驗(yàn)結(jié)合高速攝影技術(shù)及數(shù)字圖像相關(guān)法（DIC技術(shù)），對飛蛾翅膀的形變進(jìn)行全面分析。通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論模型的對比驗(yàn)證，深入理解其應(yīng)力特性，為研究人員提供優(yōu)化思路。

應(yīng)用意義與前景

基于深視智能高速攝像機(jī)和DIC技術(shù)的飛蛾翅膀應(yīng)變研究不僅具有重要科學(xué)價(jià)值，更在許多工程領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

01

仿生微型飛行器設(shè)計(jì)

飛蛾翅膀在低能耗下實(shí)現(xiàn)高頻扇動的力學(xué)特性，為微型仿生飛行器（如昆蟲機(jī)器人、偵察無人機(jī)）的設(shè)計(jì)提供參考。

02

自適應(yīng)可變性機(jī)翼技術(shù)

翅膀扇動時(shí)通過應(yīng)變調(diào)控實(shí)現(xiàn)的可控彎曲、扭轉(zhuǎn)特性，為航空器可變形機(jī)翼研發(fā)提供仿生模板?；趹?yīng)力變化規(guī)律，可設(shè)計(jì)出能根據(jù)氣流動態(tài)調(diào)整形態(tài)的自適應(yīng)機(jī)翼，提升飛行效率與復(fù)雜工況適應(yīng)性。

03

高性能復(fù)合材料創(chuàng)新

飛蛾翅膀的 “損傷容限” 機(jī)制是研究重點(diǎn)。通過解析翅脈對局部應(yīng)變的分散作用，發(fā)現(xiàn)其作為 “裂紋終止者” 的結(jié)構(gòu)原理，可指導(dǎo)耐損傷復(fù)合材料設(shè)計(jì)。

深視智能高速相機(jī)推薦

深視智能高速攝像機(jī)聯(lián)合DIC技術(shù)為研究飛蛾翅膀的應(yīng)力變化提供了一種高效、精確的解決方案。通過高時(shí)間分辨率和高空間分辨率的圖像捕捉與分析，我們能夠深入了解飛蛾翅膀的力學(xué)性能和結(jié)構(gòu)優(yōu)勢。這不僅為材料科學(xué)、航空航天和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域提供了重要的理論支持，也為開發(fā)新一代高性能材料和可變形機(jī)翼等應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。