图1-小米18 Fold折叠屏旗舰手机发布会现场，千眼狼(Revealer)高速相机保障81210次真实跌落

手机跌落测试中，手机可能发生旋转，不同触地姿态会形成不同的接触和冲击模式。工程师需要确认手机是面接触、边框接触还是角部接触，还需要进一步判断触地瞬间屏幕、中框或角部区域是否发生明显的局部变形。

因此，一次完整的手机跌落实验，通常至少包含两个层面的测量：整机运动状态测量和局部结构变形测量。

1. 手机跌落测试为什么需要高速相机？

手机从释放到触地，再到碰撞和回弹，关键过程发生在很短的时间内。高速相机通过高时间分辨率采集连续图像，可以记录手机从释放、下落、触地到回弹的完整高速过程。基于这些图像，还可以进一步开展6DoF运动学分析，得到位移、速度、加速度和姿态角等参数，用于确认真实运动轨迹和触地工况。

图2-千眼狼(Revealer)高速相机采集倾角初始姿态工况下手机跌落实验滚转角变化曲线图，触地瞬间滚转角 14.319°

这类数据对跌落仿真很重要，因为有限元模型中通常需要预先设定初始姿态、接触方式和边界条件。如果真实实验中的触地姿态与仿真设定不一致，后续的应力和变形结果就缺少可比基础。

2. 高速DIC在手机跌落测试中测什么？

高速相机主要解决“过程发生得太快”的问题，而高速DIC进一步解决“结构到底怎么变”的问题。在手机表面或关注区域制备适合数字图像相关计算的散斑后，可以利用高速相机记录触地前后的连续变形图像，再通过DIC算法得到动态位移场和应变场。

二维高速DIC可分析面内位移及EXX、EYY、EXY等应变分量；双目高速3D-DIC则可以进一步获得全场三维坐标、三维位移和拉格朗日应变。

因此，在手机跌落实验里：6DoF回答的是“手机怎么撞上去”；高速DIC回答的是“撞上去以后结构怎么变”。

图3-千眼狼(Revealer)高速DIC测量的正面Y方向应变

3. 手机跌落为什么还要和有限元仿真对照？

高速相机和高速DIC的一个重要用途，就是为有限元模型提供实验参照。

高速相机获得的姿态、轨迹、速度和加速度，可以用于确认仿真工况是否与真实测试一致；高速DIC得到的位移场和应变场，则可以用于检查仿真预测的高应变区域、变形位置和变化趋势是否合理。

两类测量结果结合后，可用于检查仿真模型中的初始姿态、接触条件及高应变区域是否与真实实验一致。所以，手机跌落测试并不是单纯“拍慢动作”，也不是单独生成一张应变云图，而是逐步形成：真实跌落工况 → 运动学分析 → 局部变形测量 → 有限元仿真验证这一完整的数据链。

图4-跌落测试有限元仿真结果（左）与千眼狼(Revealer)高速DIC实验测量结果（右）

4. 折叠屏转轴为什么更适合采用3D-DIC测量？

折叠屏转轴和手机整机跌落关注的问题不同。转轴、插销、连杆和固定结构在开合过程中存在明显的空间运动和局部载荷传递，工程师更关心的是三维位移、应变集中位置，以及不同连接区域之间的响应差异。

3D-DIC采用双目成像，对被测表面的散斑图像进行同步采集，并通过数字图像相关计算重建表面三维坐标变化，从而获得三维位移场和应变场。与应变片、位移计等单点测量方式相比，它可以得到连续区域内的全场结果。

对于折叠屏转轴测试，这种全场测量尤其适合分析：

转轴开合过程中哪里发生较大变形；哪个连接位置出现应变集中；不同结构件之间如何传递载荷；DIC实测结果与有限元预测是否一致。

已有折叠屏金属铰链实验也表明，不同结构位置会表现出不同的应变响应，位移和应变随往返开合呈现相应的周期变化。

图5-千眼狼(Revealer)3D-DIC测量的折叠屏转轴铰链连接处插销的Y方向运动变形情况（左）折叠屏转轴铰链连接处插销的主应变变化趋势（右）

5. 高速相机、高速DIC和3D-DIC怎么选？

依据测试对象区分：

1)“过程太快看不清”，优先使用高速相机。

2)“高速冲击过程中局部怎么变”，推荐使用高速DIC。

3) “复杂结构的三维位移和应变怎么分布” 推荐使用3D-DIC。

在3C产品研发中，这三类技术往往不是互相替代，而是针对不同测量问题形成组合。

对于手机跌落测试场景，高速相机、6DoF和高速DIC可以形成从整机运动到局部应变的测量闭环；对于折叠屏转轴验证测试场景，3D-DIC则更适合承担三维全场变形和有限元模型验证任务。