DIC三维应变测量系统用于背包肩带动态位移精确测量

　　随着户外活动和通勤需求的日益增加，背包已成为人们生活中不可或缺的装备。然而，长时间背负重物或在不平坦路面行走、乘坐公共交通工具时，背包会对人体肩部产生显著的动态载荷。这种动态载荷不仅影响舒适度，还可能导致肩部肌肉疲劳、骨骼压力增大甚至损伤。因此，对背包肩带系统在动态激励下的位移响应进行精确测量与分析，对于优化背包设计、提升人体工学性能、预防潜在损伤至关重要。

　　传统的应变片测量方法在动态、复杂曲面上的应用受到限制，且易受环境和安装影响。数字图像相关(Digital Image Correlation, DIC)技术作为一种非接触、全场、高精度的光学测量方法，近年来在材料力学、生物力学、结构动力学等领域得到了广泛应用。采用新拓三维XTDIC-STROBE三维动态测量系统，DIC技术结合振动台模拟试验，精确测量和分析背包肩带在动态位移变化激励下的三维位移场、应变场，为背包肩带系统的动态性能评估与优化提供数据支持。

　　XTIDC-STROBE三维动态测量系统可以在三维坐标下，追踪离散的标记点(圆形或者蝴蝶结形)，精确测量Y方向上的离面运动。

　　研究目的：

　　精确测量： 获取背包肩带在特定动态位移激励下的三维位移场和应变场分布。

　　动态响应分析： 研究不同频率、幅值的动态位移输入对背包肩带局部区域(如肩带连接点、肩带本体、肩胛骨接触点附近)位移和应变的影响规律。

　　设计优化： 为背包肩带的材料选择、结构设计(如肩带宽度、厚度、连接方式)提供基于实验数据的反馈，以减小不必要的位移传递，提升穿着舒适度和安全性。

　　振动台模拟试验中，假人模型背负测试背包并扣好腰部扣带，采用振动台模拟人在行走和奔跑时运动状态，评估产品在复杂运动状态下的稳定性和摆动情况。

　　XTDIC-STROBE三维动态测量系统通过高帧率相机来拍摄肩带的运动全过程，获取肩带的三维位移数据，从而评估背包和肩带的设计是否能够减少运动中的晃动不适感和压力分布。

　　模拟测试数据结果

　　在模拟奔跑时书包肩带的位移测试中，DIC技术通过追踪肩带上特制的编码点，通过高帧率相机采集图像，然后利用DIC软件进行计算，得到肩带在运动过程中的三维位移运动轨迹，分析振动台上下循环运动过程的关键位移数据，分析肩带在奔跑过程中的动态行为。

　　新拓三维XTDIC-STROBE三维动态测量系统用于背包肩带三维位移测量，可测量肩带模型的X、Y、Z三个方向位移及摆动数据，这对于设计更符合人体工程学的背包和肩腰带提供科学数据依据。

　　新拓三维高速DIC技术可完整捕捉结构在瞬态冲击过程中的动态响应，搭配高帧率高速相机可捕获全视场数据，结合DIC软件分析全场位移、应变区域，数据直观、精准、可视化，在高速冲击、高速振动、高速变形、高速运动、高速旋转等领域取得了广泛的应用。