朱海华，孟 帆，宋汉文

（同济大学 航空航天与力学学院，上海200092）

数字图像相关方法（Digital image correlation，DIC）作为一种视觉测量技术，通过相机系统采集物体在运动过程的图像，以结构表面预处理的散斑为信息载体，通过图像相关计算以及立体匹配，从图像坐标重构得到物理点的世界坐标。DIC相对于传统接触式测量方法而言，无需布置传感器，不会引入附加质量及刚度效应，且可实现全场同步测量。Phillip L 等[1]对比了基于DIC 方法及激光多普勒测量仪所辨识得到的模态参数，验证了DIC 方法在振动测试中的有效性及优越性。因DIC 具有非接触式、高空间分辨率测量的优势，国内外已有一定量的研究将其应用到动力学相关领域[2-5]。

自然环境激励技术（Natural excitation technique，NExT）于1992年被美国SADIA 国家实验室的James等[6]提出，指出白噪声激励下系统位移响应的相关函数与脉冲响应函数在表达上具有相似形式，皆为系列衰减谐波的叠加，包含了相同的模态频率、阻尼比及振型。因此可以利用相关函数代替脉冲响应函数代入到经典的时域辨识算法中，进行环境激励下的模态分析。目前，对于工况模态分析已有大量的相关理论及应用研究[7-8]。

DIC 在振动测试的应用中，通常相机系统与激励系统是独立的，二者之间非同时触发，激励信号与图像采样频率亦不相同，这会导致系统输入与响应之间并非一一对应。因此，可完全基于DIC 测量所得响应信号进行工况模态分析，得到结构模态参数。DIC 是对变形前后的图像划分子集进行相关计算，输出结果为每一帧图像所对应的结构表面变形场，即全场的面响应。……