在结构的健康监测中,对其进行动态应力应变测试是确定其整体疲劳的主要方式,而且应力过大将严重影响结构的强度,导致结构发生变形甚至断裂,进而影响实验的可靠性和工件的使用寿命,因此对结构进行动态应力应变测试具有重要意义。目前常用的应力应变测量方法有应变电测法、声测法或光测法等,虽然这些方法在测量应力应变方面取得了一定的应用,但是对于轻质或旋转结构较为困难,而且这些方法测量的都是有限点的应变数据,在未测量点处的缺陷或故障有可能就不会发现,在结构上所有位置布置传感器也不现实,故这些方法不能获得全场的应变数据,故不能对其进行全方面的监测。因此开发一种非接触式的全场动应变方法具有重大意义。本文提出一种利用有限点动态位移信息的全场动应变测量方法。其具体实现步骤是通过双目立体视觉技术获取结构上有限测点的振动位移数据,利用模态扩展理论结合其模态振型将有限测点的位移扩展为全场的位移信息,并根据材料力学中位移与应变之间的关系获得结构的全场应变。为了验证本文方法的有效性和适用性,本文对简支梁在正弦载荷和随机载荷下进行数值模拟,并对悬臂梁进行了三种不同激励下的实验,以及对悬臂板进行了正弦载荷和随机载荷实验,将扩展结果与应变片测量数据进行对比。所有的数值仿真和实验结果证明,本文方法在预测全场动应变方面具有一定可行性,并且预测应变的精度较高。