在土木工程材料與結構力學領域，如何提升工程結構的綜合性能一直是行業關注的重點。測量技術對于土木工程領域內大量的結構分析和材料性能測試具有重要意義。DIC（數字圖像相關）技術不同于傳統單點式測量方式，以其非接觸、全場測量、高精度等優點，在土木工程領域應用廣泛。

新拓三維XTDIC三維全場變形測量系統，基于數字圖像相關法（DIC）技術，具有非接觸、高精度、全場測量等優點，可替代傳統測量方法，應用于混凝土/巖石試樣的壓縮、彎曲、拉伸、劈裂等力學性能試驗中。

DIC技術典型應用

（1）裂紋萌生與擴展監測

全場測量：DIC可捕捉全場應變分布，精確識別裂紋起始位置和擴展路徑，分析逐步形成宏觀裂縫的過程。

兼容性廣：可與其他技術結合（如聲發射、CT掃描），實現力學行為與損傷機制的多維度關聯。

（2）非均勻變形分析

各向異性表征：巖石（如頁巖、花崗巖）因礦物成分和層理結構導致力學行為各向異性，DIC可量化不同方向的應變差異。

局部化變形：混凝土受拉時變形局部化區域的應變集中（如剪切帶），可通過DIC全場數據精確分析。

（3）動態力學行為研究

動態加載：結合高速相機，DIC可分析沖擊荷載、疲勞荷載下裂縫動態演化（如巖石爆破模擬、混凝土動態斷裂）。

率效應研究：量化加載速率對材料強度、斷裂能的影響（如高應變速率下混凝土的脆性增強效應）。

（4）多尺度變形觀測

宏-微觀結合：通過調整鏡頭配置，DIC既可分析試樣整體變形，也可結合顯微鏡觀測微觀裂紋（如巖石晶粒尺度的損傷演化）。

（5）復雜邊界條件測試

非對稱加載：適用于真三軸試驗、剪切試驗等復雜應力狀態下的全場應變測量，避免傳統傳感器的接觸干擾。

混凝土柱壓縮360°測量

為了滿足試件表面圓柱體曲率的360°全周測量需求，采用DIC多測量頭方案，四個面共架設4組測量頭，通過攝影測量技術將全局點坐標進行統一，以實現覆蓋立柱體的 360°以及大視場范圍的測量。 彈性階段-DIC位移場分析
XTDIC三維全場應變測量系統按一定像素間隔對試件感興趣區域（ROI）進行網格劃分，對劃分出的各目標點進行DIC計算，輸出全場位移場數據。

360度測量3D位移場

裂紋擴展破壞階段-DIC位移場分析

裂紋擴展破壞階段-位移場分析

混凝土梁三點彎曲測試
通過三點彎曲加載，對大型混凝土梁抗彎性能進行測試，采用新拓三維DIC三維全場應變測量系統，獲取位移場、應變場，以及裂紋萌生、擴展演化的趨勢。 新拓三維DIC三維光學應變測量系統，對大型混凝土梁三點彎曲加載過程進行圖像采集， DIC軟件分析計算每個加載階段結束后對應云圖和實物對比云圖。 巖石力學性能測試
新拓三維XTDIC三維光學應變測量系統，已廣泛應用于建筑工程材料測試，巖石壓縮測試、巖石劈裂測試、巖石裂紋擴展測試等，獲取巖石破壞演化過程的應變和位移數據，為土木工程結構安全評估提供數據支撐。
巖石壓縮應變測量
采用XTDIC三維全場應變測量系統，搭配高速相機，以5000幀的非接觸采集頻率方式監測圓柱體巖石樣本，同時進行壓縮實驗。在加載過程中，采用黑白點陣跟蹤樣本的變形。XTDIC三維全場應變測量系統用于不同載荷條件下巖石損害過程的圖像處理、可視化和分析。 DIC技術分析其損傷應變場分布，壓縮過程中其表面損傷應變較大的區域萌生出微裂紋，并且最終擴展成宏觀主裂紋，其表面損傷應變較大的區域出現失穩，損傷應變場可用于分析巖石材料的損傷演化行為。
巖石壓縮加載位移場 測量位置如上圖所示，分析其表面點點之間距離變化，分析其受壓時參數如下圖： 巖石巴西劈裂DIC測試應用
巖石巴西劈裂測試中，XTDIC三維全場應變測量系統搭配高速攝像機，高速拍攝巖石破壞過程圖像，結合DIC軟件分析可生成的載荷下定量全場應變圖（拉伸、壓縮和剪切），展示巖石破壞過程和應變演化過程。 通過DIC軟件分析發現，巖石材料劈裂過程中X/Y方向最大主應變，裂紋變化趨勢明顯，通過色譜圖分析最大應變區域，分析裂紋演化以及具體數值。 巖石單軸壓縮DIC測試
采用XTDIC三維全場應變測量系統搭配高速攝像機，以5000幀的非接觸采集頻率方式對試驗過程開展全場應變觀測，對比分析巖石試樣的宏觀力學參數、空間應變場演化規律與破壞模式。 XTDIC三維全場應變測量系統用于試驗機載荷條件下巖石壓縮破壞過程的圖像處理、可視化和分析。