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實驗背景
航空航天、核動力應(yīng)用領(lǐng)域，材料與結(jié)構(gòu)件面臨極端高溫工況環(huán)境，熱變形、裂紋擴(kuò)展等力學(xué)行為變化影響設(shè)備安全和壽命。數(shù)字圖像相關(guān)（DIC）技術(shù)憑借非接觸、全場測量、抗干擾的優(yōu)勢，成為高溫工況下材料力學(xué)研究的有力工具。
近期，千眼狼工程師與國內(nèi)某頭部裝備企業(yè)研發(fā)人員，共同開展了基于高溫DIC技術(shù)的復(fù)合材料試件拉伸實驗，驗證了高溫DIC技術(shù)的穩(wěn)定性和精度，探索高溫材料性能評估的新方法。
實驗設(shè)備
實驗采用千眼狼高溫DIC測量系統(tǒng)，核心配置如下：
1）圖像采集設(shè)備：采用千眼狼Revealer高分辨率相機4096×3000 @30fps,搭載50mm大視場工業(yè)鏡頭。
2）光源系統(tǒng)：450nm波段100W高功率藍(lán)光光源，配備進(jìn)口濾光片，抑制高溫紅光。
3）DIC軟件：采用Revealer自研RDIC應(yīng)變測量分析軟件，支持實時全場應(yīng)變計算與位移追蹤。
本次實驗平臺還包括真空高溫爐、復(fù)合材料試件、引伸計等。
實驗步驟
1）搭建DIC測量系統(tǒng)，覆蓋目標(biāo)視場15×15cm。
2）噴涂高溫?zé)o機散斑材料至試件表面。
3）安裝藍(lán)光光源與濾光片，降低曝光時間，提升圖像對比度。
4）啟動高溫拉伸試驗機，同步觸發(fā)DIC系統(tǒng)，采集合計1800幀圖像。
5）通過Revealer DIC軟件測量分析位移數(shù)據(jù)，并與引伸計測量結(jié)果對比驗證。
實驗數(shù)據(jù)與精度驗證
高溫DIC系統(tǒng)與傳統(tǒng)引伸計測得試件標(biāo)距段的位移數(shù)據(jù)對比如下：
1）彈性階段，高溫DIC測量位移數(shù)據(jù)結(jié)果與引伸計偏差≤1.2%；
2）塑性階段，高溫DIC測量位移數(shù)據(jù)結(jié)果與引伸計偏差≤2.8%；
3）斷裂前臨界階段，受高溫白霧導(dǎo)致的局部散斑模糊影響，最大偏差3.5%。
全場位移測量標(biāo)準(zhǔn)差≤0.03mm，驗證了高溫DIC系統(tǒng)非接觸測量的可靠性。
實驗展望
本次實驗驗證了DIC測量系統(tǒng)在極端高溫工況下的高精度測量能力，解決了高溫環(huán)境下散斑材料融化以及紅光干擾抑制問題，為材料在高溫拉伸狀態(tài)下的性能評估提供可靠的數(shù)據(jù)支持。未來，千眼狼將持續(xù)跟蹤高溫力學(xué)領(lǐng)域科研動態(tài)，不斷攻克超高溫DIC測量技術(shù)難點，推動數(shù)字圖像相關(guān)DIC測量技術(shù)在復(fù)雜工況下的工程化應(yīng)用。
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