应用案例 | 深视智能高速摄像机联合DIC研究仿生飞蛾翅膀扇动时各部位的应力变化

 

高速运动捕捉难：翅膀扇动频率高、形变幅度小，传统低帧率相机无法定格瞬时细节，易丢失关键动态信息。

复杂形变解析难：翅膀由翅脉网络与薄膜构成，扇动时伴随多形式复合形变，如何从图像中精准提取全域应变数据，对图像处理精度提出极致要求。

深视智能的“解题思路”

 

本次研究实验采用深视智能高速摄像机联合数字图像相关法（DIC）的解决方案。

01

高速摄影技术
 

选用深视智能高速摄像机（型号：SH3-502），满画幅时具备2560*1920的高分辨率，帧率可达2000FPS。该实验可清晰呈现仿生飞蛾翅膀的细微结构，高帧率捕捉翅膀在高速扇动过程中的每个瞬间变化。

本次实验参数为：2560x960@4000FPS

02

数字图像相关性技术

借助专业的图像处理软件（DIC技术）对高速摄像捕捉到的翅膀扇动图像序列进行分析，从而得到翅膀测量部位的应变分布情况，其中包含挤压、拉伸、弯曲程度等关键信息。
 

 

03

多学科联合分析

实验结合高速摄影技术及数字图像相关法（DIC技术），对飞蛾翅膀的形变进行全面分析。通过实验数据与理论模型的对比验证，深入理解其应力特性，为研究人员提供优化思路。

 

 

 

应用意义与前景
 

基于深视智能高速摄像机和DIC技术的飞蛾翅膀应变研究不仅具有重要科学价值，更在许多工程领域具有广阔的应用前景。

 

01

仿生微型飞行器设计

 

飞蛾翅膀在低能耗下实现高频扇动的力学特性，为微型仿生飞行器（如昆虫机器人、侦察无人机）的设计提供参考。

 

 

02

自适应可变性机翼技术

 

翅膀扇动时通过应变调控实现的可控弯曲、扭转特性，为航空器可变形机翼研发提供仿生模板。基于应力变化规律，可设计出能根据气流动态调整形态的自适应机翼，提升飞行效率与复杂工况适应性。

 

 

03

高性能复合材料创新

 

飞蛾翅膀的 “损伤容限” 机制是研究重点。通过解析翅脉对局部应变的分散作用，发现其作为 “裂纹终止者” 的结构原理，可指导耐损伤复合材料设计。

 

 

深视智能高速相机推荐

 

深视智能高速摄像机联合DIC技术为研究飞蛾翅膀的应力变化提供了一种高效、精确的解决方案。通过高时间分辨率和高空间分辨率的图像捕捉与分析，我们能够深入了解飞蛾翅膀的力学性能和结构优势。这不仅为材料科学、航空航天和生物医学等领域提供了重要的理论支持，也为开发新一代高性能材料和可变形机翼等应用奠定了坚实的基础。