在手机、电池、折叠屏产品可靠性研发环节,跌落冲击、铰链往复折弯属于高频验证试验。新拓三维XTDIC-SPARK高速DIC测量系统,通过多项核心算法专项优化,攻克瞬态冲击测量多项技术难点,稳定获取高质量全场位移、应变时序数据,实现手机屏幕、中框、电池跌落以及折叠屏铰链折弯变形的定量测量,为结构迭代、仿真对标提供试验数据依据。
电子产品跌落属于毫秒级瞬态事件,样机下落撞击过程会发生翻转、大角度姿态变化,带来两大测量难点:一是物体翻转引发局部光强剧烈波动,容易造成散斑子区匹配出错;二是连续多帧计算,若仅以上一帧图像作为参照,会不断累积计算误差,最终导致变形场残缺、数据失真,难以还原真实冲击响应。

针对上述工程痛点,新拓三维XTDIC-SPARK高速DIC测量系统开展针对性算法优化,保障复杂动态工况下的数据质量:
1、抗光强波动相关计算模型:采用带双未知参数最小平方距离函数,有效抑制样机翻转、姿态改变带来的光强扰动,提升冲击过程图像子区匹配鲁棒性。
2、高精度亚像素求解:引入双三次样条插值算法,强化亚像素位置灰度预测能力,提升大变形场景下位移、应变计算精度。
3、顺序逐帧基准匹配策略:改进种子点匹配逻辑,优先以试验初始未变形散斑图像作为基准,规避“以上一帧做参考”带来的累积误差;针对匹配失败区域执行逐帧基准补算,显著提升全场变形场完整度。
整套高速DIC测量技术方案,无需在被测部件表面粘贴传感器,不会改变样机原有力学约束;仅需在试样表面制备随机散斑,双目高速相机完整记录冲击、折弯全过程,后处理输出全场位移云图、应变云图、多点位时序曲线,完成瞬态力学行为数字化解析。
依托算法优化带来的数据可靠性,新拓三维高速DIC测量系统已经成功落地多项3C部件实测,并为手机中框、屏幕、角部结构及内部连接件的设计优化提供依据。
手机屏幕跌落测试,定位玻璃高危受力区域
高速DIC技术完整捕捉触地瞬间屏幕表面全场应变分布,输出关注点位移、应变时序曲线。测试可直观定位冲击时刻屏幕面板应变集中高危区域,量化形变峰值,为屏幕防护结构优化提供量化依据。

手机中框跌落测试,评估壳体抗冲击能力
跌落边角撞击会造成中框局部形变,干扰内部排线、摄像头模组结构。DIC应变云图清晰呈现中框边角、边缘应变集中区域;时序曲线完整记录撞击-回弹全过程的位移与应变演变,支撑中框加强筋结构方案评估。

手机电池跌落测试,识别壳体棱角失效隐患
手机锂电池在跌落撞击下,壳体棱角应变过载,会产生不可恢复凹痕,极端情况诱发电解液泄漏风险。高速DIC技术可精准捕捉电池边角的应变集中现象,识别塑性变形区域,为电池壳体结构、外部防护设计提供实测数据。

折叠屏铰链折弯测试,解析交变载荷下局部应变
折叠屏铰链在反复开合中承受交变应变,局部应力集中直接影响整机使用寿命。新拓三维DIC技术可获取铰链多关键位置全场应变分布、多点位位移时序,解析一个折弯周期内部件应变大小与变形时序差异,定位机构应力集中位置,支撑铰链连杆结构、材料选型优化,实测数据可用于运动仿真对标校验。



“跌落、碰撞变形属于严苛动态测试场景,算法鲁棒性直接决定能否拿到有效数据。”新拓三维测试技术工程师表示,“通过专项算法克服翻转、光强变化、累积误差等难点之后,可获取毫秒级的全场位移应变时序,实测结果有助于仿真模型校准,减少客户样机迭代,加快新品研发节奏。”
目前,新拓三维XTDIC-SPARK高速DIC测量系统已经深度嵌入国产3C知名厂商企业可靠性研发链路。除跌落、铰链折弯外,还可拓展应用落球冲击、壳体抗弯、屏幕疲劳弯折等试验。未来,新拓三维将持续迭代高速DIC核心算法,面向消费电子行业输出更多可靠的非接触光学测量解决方案。


