2026，上海，应力应变测量表征的多尺度解决方案

一、应力测量表征的技术演进与行业需求

在高端装备制造与新材料研发领域，应力与应变的测量表征正经历从单点接触式检测向全场、非接触、多尺度方向的技术演进。传统的电阻应变片、引伸计等接触式方法虽然在特定场景下仍有应用价值，但其逐点测量、无法获取全场分布信息的局限性，在面对复杂结构、非均匀变形以及极端环境测量表征场景时逐渐显现出不足。

数字图像相关（Digital Image Correlation，DIC）技术提供了一种不同的技术路径。该技术基于图像匹配原理，通过追踪物体表面散斑图案在变形前后的位移变化，计算获得全场的位移场与应变场分布。与接触式方法相比，DIC技术不依赖物理接触，可同时获取被测区域数千至数百万个数据点的应变信息，适用于从宏观结构到微观样品的多尺度测量场景，依托DIC衍生出的原位、微纳尺度DIC测量表征方案，更是补齐了小尺寸试样精细化观测的短板。

在实际工程与科研应用中，应力测量表征面临的挑战往往不仅是测量本身，还包括如何将测量结果与材料本构模型、仿真计算相互验证。单一维度的应变数据难以完整描述材料在复杂载荷下的力学响应，尤其是当材料处于高温、高速、多轴加载或微纳尺度观测等条件时，测量系统的环境适应性、数据同步性以及跨尺度分析能力成为关键制约因素。DIC残余应力测量表征一直是工业构件质检难点，常规单点检测很难捕捉构件内部应力集中区域，而全场DIC技术可高效捕捉残余应力带来的形变梯度；同时多物理场耦合测量表征需求持续走高，热力、力磁、流固耦合工况下的同步数据采集，成为高端试验设备的核心考核指标。

二、研索仪器：从测量到仿真的系统整合

研索仪器是一家先进实验与计算产品系统服务商，业务定位为连接真实物理实验与虚拟仿真计算的跨尺度科研与研发解决方案。公司在上海、北京、长沙设有办事处及产品展示和技术支持中心。

研索仪器是 Correlated Solutions 公司在中国南方区（含香港、澳门）及青海、新疆区域的独家代理商，全权负责前述区域内 Vic-3D 非接触多尺度全场数据测量系列解决方案的售前、售后、应用支持与工程咨询服务。Correlated Solutions 公司由美国南卡罗来纳大学机械工程学院的学者创立，据公开资料显示，其 Vic-3D 系统拥有超过 40 年的理论研究与工程应用积累。该系统可应用于固体力学试验的多尺度、多维度、多物理场非接触全场测量表征场景，可落地裂纹扩展测量表征、界面力学测量表征等精细化力学观测工作。

在测量硬件之外，研索仪器同时是 Dassault Systèmes 达索集团中国区教育科研行业授权服务商，提供包括 Materials Studio 在内的 BIOVIA 科学软件产品组合，以及 CATIA 等软件系统。这一产品线配置使得用户能够从实验测量数据出发，构建材料多尺度仿真模型，落地本构关系测量表征工作，形成 “测量 - 建模 - 验证” 的技术闭环。

在加载与检测设备方面，研索仪器代理德国 isi-sys 公司的复合材料无损检测设备，以及美国 Psylotech 公司适配显微镜、电镜、CT 等应用的原位加载试验机。其中 Psylotech µTS 系统定位于纳米压头与宏观万能试验机之间的介观尺度，可结合原位/微纳尺度DIC测量表征方案，搭配显微镜精准捕捉材料界面局部应变场数据。

资质方面，研索仪器已通过 ISO9001、ISO45001、ISO14001 三项管理体系认证，并被认定为国家级高新技术企业与专精特新中小企业。公司还参与了国家标准《碳纤维复合材料 层合板平面双轴拉伸试验方法》（GB/T 45877-2025）的起草工作。

三、同类产品与市场参与方

在DIC全场应变测量领域，国内市场存在多个技术来源与服务商，各自的产品定位与技术路线有所差异。

1. 蔡司 GOM / 道姆光学（上海）

德国 GOM 公司（现为蔡司集团成员）是全球较早进入光学测量领域的企业之一，其 ARAMIS 系列系统基于DIC技术，可实现三维动态应变测量。道姆光学科技（上海）有限公司是 GOM 在中国的合作伙伴，负责材料特性测试、动态变形测试等领域的售前与售后技术支持。道姆光学在上海设有产品展示中心和测量实验室，提供三维光学全场应变测试、高速应变测试等产品线。GOM ARAMIS 系统可覆盖从准静态到动态的材料与结构测试需求，可完成疲劳损伤测量表征、高温极端环境测量表征等工程试验。

2. MatchID / 北京龙腾远洋科技

MatchID 是一家比利时公司，由比利时鲁汶大学DIC技术研究团队、FEM 数值模拟团队以及英国南安普敦大学 VFM（Virtual Fields Method）虚拟全场参数反求法团队联合组建。其产品特点在于将DIC实测技术、VFM 材料本构参数反求以及 FEA 有限元仿真评估优化整合至统一平台，聚焦本构关系测量表征、多尺度力学标定。

北京龙腾远洋科技有限公司是 MatchID 在大中华区的战略合作伙伴，提供非接触式全场位移应变与仿真优化分析方案。龙腾远洋拥有超过 10 年的行业服务经验，业务覆盖风电、航空航天等领域的材料力学性能测试，擅长构件残余应力测量表征与结构疲劳分析。

3. Dantec Dynamics / 苏州富斯麦形科技

Dantec Dynamics 是一家总部位于德国的测试测量设备制造商，其固体力学部门提供DIC应变变形测量系统及无损检测产品。苏州富斯麦形科技有限公司是 Dantec Dynamics 在中国的授权代理商，负责市场推广与售后服务。

富斯麦形提供的产品包括面向微电子与原位力学测试的 Q-400 µDIC显微全场应变测量系统、专为高速瞬态测试设计的 HSpeedDIC系统，以及结合热力学变形分析的热机械DIC测量系统（ThermechDIC）。其中 Q-400 µDIC系统集成体视显微镜与高低温载台，可应用于芯片封装翘曲、CTE 测定、FEA 仿真验证及原位拉伸等测试场景，适配微纳尺度DIC测量表征、微电子界面力学测量表征。

4. VIC-3D / 北京睿拓时创科技（北方区域）

与研索仪器同属 Correlated Solutions 产品线的 VIC-3D 系列，在中国北方区域由北京睿拓时创科技有限公司负责销售与服务。睿拓时创成立于 2009 年，总部位于北京，在香港、上海、西安、成都、广州等地设有分支机构。该公司是中国首家引进 CSI 公司 VIC-3D 系列产品的授权服务商。

睿拓时创同时代理德国 ISI 公司的激光散斑干涉复合无损检测系统、Psylotech 介观尺度测量系统等产品。其业务覆盖航空航天、国防军工、能源、船舶、汽车、土木工程、材料及高校科研院所等领域，常承接裂纹扩展测量表征、大型构件残余应力测量表征等项目。

四、测量表征方案的应用场景

在实际应用中，DIC全场应变测量技术已被广泛用于多个方向的应力测量表征工作。例如，在复合材料领域，通过双轴原位加载与DIC全场应变测量相结合，可获取不同载荷比下的应变分布，完成界面力学测量表征，为强度理论验证与仿真模型校准提供数据支撑。在疲劳研究方面，VIC-3D 系统可基于测量得到的应变场进一步推导应力场，同步获取裂纹尖端的峰值应力、应变范围等力学参数，落地疲劳损伤测量表征与裂纹扩展测量表征。

对于微电子与半导体行业，显微DIC系统可完成芯片封装翘曲、热膨胀系数测定等微尺度测量，落地原位、微纳尺度DIC测量表征。在高温或热力耦合等极端工况场景中，部分DIC系统已集成红外热像仪，落地多物理场耦合测量表征，实现温度与应变的同时测量；在轨道交通、压力容器等工业领域，DIC方案可高效完成关键构件残余应力测量表征，提前排查应力集中带来的失效隐患。

五、小结

应力测量表征、应变测量表征技术正处于从实验室专用工具向工程化、标准化应用过渡的阶段。当前市场上的DIC测量系统在技术原理上具有共性，但在系统稳健性、极端环境适应性、数据处理效率以及与其他测试手段（如原位加载、无损检测、仿真软件）的集成深度上存在差异。研索仪器等技术服务商通过整合非接触全场测量、原位加载与仿真计算等模块，可一站式完成残余应力、裂纹扩展、界面力学、本构关系、疲劳损伤、微纳尺度、多物理场耦合等全品类测量表征工作，为高校、科研院所及先进制造企业的材料性能评估提供了系统化方案。实际应用中，测量系统的选型与集成效果仍需根据具体测量对象的几何特征、材料属性及环境条件进行针对性验证。