利用 DIC 技术，解锁番茄根茎拉伸断裂的 “力气档案”
试验背景
根茎类作物机械化采收一直是农业装备研发的重难点，机器作业易出现根茎破损、拔取卡顿、能耗过高等问题，核心原因是缺乏精准的作物根茎力学数据支撑。本次试验选取常见农作物番茄根茎为研究对象，利用非接触式全场应变测量系统（DIC），测试番茄根茎在拉伸过程中的力学性能，获得根茎在活性状态下的形变、断裂特性等关键数据。
试验所得力学参数，可用于采收农机设备的结构优化与参数调校，有效解决机器作业损伤率高、作业效率低等痛点，大幅提升农机与作物的适配性，为根茎类作物全程机械化、智能化装备研发提供科学、精准的数据支撑，从而实现提质增效。
试验设备：
系统采用光学非接触测量原理，全程无设备接触、无外力干扰，最大程度保留番茄根茎原生力学特性，从根源保障试验数据真实性与准确性。
系统主要硬件：
采用深视智能高速相机，满画幅分辨率2560×2016，满幅帧率4500fps，极限帧率可达56000fps，高帧率捕捉番茄杆拉伸全过程的细微变形，适配番茄根茎拉伸断裂速度快、形变细微、裂纹演化瞬时性强的试验特点。
系统软件：
采用VIC-2D 8，位移测量精度可达0.01pixel，应变测试精度高达10με，精准识别到根茎受力过程中应力集中位置、裂纹萌生起点及扩展路径，完整输出根茎表面全域应变分布数据。
（目前最新版本为VIC-2D 8，如想详细了解，可点击此处查看：VIC-2D 8发布！面向现代实验力学场景打造）
试验过程：
为适配DIC系统高精度采集要求，试验前期在番茄根茎主茎与侧茎关键观测区域，均匀喷涂高对比度散斑，为光学追踪、形变计算提供精准图像特征。试验图像采集参数设置分辨率为2000×1504pixel，拍摄帧率4000fps。
喷涂散斑的番茄根茎
试验现场
采用后触发采集模式，在根茎完全断裂后触发记录，完整留存从初始加载、弹性形变、塑性变形、裂纹萌生扩展到最终断裂的全周期散斑图像序列，保障DIC系统后续数据分析的完整性。
试验结果：
记录了根茎从开始加载——裂纹萌生——裂纹扩展——完全断裂全过程，提取裂纹萌生、裂纹扩展、完全断裂三个阶段的应变分布。
裂纹萌生阶段应变分布
裂纹扩展阶段应变分布
完全断裂阶段应变分布
在裂纹两侧添加关键数据点，并提取数据曲线
