在這里了解千眼狼最新動態(tài)
1研究背景
數(shù)字圖像相關(guān)DIC技術(shù)作為一種基于全場散斑圖像匹配的非接觸測量技術(shù)，可用于測量對象在動靜載荷下表面位移與應(yīng)變場的精確、可視化表征。某高校材料實驗室，采用中科君達(dá)視界提供的千眼狼數(shù)字圖像相關(guān)DIC測量系統(tǒng)，對復(fù)合編織材料在單向壓縮加載過程中的全場位移與應(yīng)變進(jìn)行實時監(jiān)測，揭示其局部變形特征與損傷演化規(guī)律。 2實驗設(shè)計 萬能試驗機，用于單向壓縮加載。 中科君達(dá)視界自主研發(fā)的千眼狼3D準(zhǔn)靜態(tài)DIC系統(tǒng)，核心參數(shù)4096×3000@1fps。 試樣為復(fù)合編織材料板狀試件。 2.2 實驗過程 在試件表面隨機噴涂高對比度散斑。 DIC設(shè)備固定于試件正前方，視場覆蓋加載區(qū)域。 啟動萬能試驗機，模擬準(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)環(huán)境，加載方式為位移控制型單項壓縮。 同步觸發(fā)DIC系統(tǒng)，連續(xù)采集試件表面圖像序列直至試件斷裂。 采用千眼狼DIC軟件，計算加載全過程的位移場、應(yīng)變場。 3實驗數(shù)據(jù) 利用數(shù)字圖像相關(guān)DIC測量系統(tǒng)捕捉到試件在整個壓縮過程中的位移演變，合位移場呈現(xiàn)空間梯度特征：以主裂紋為界，試件上方區(qū)域位移值高于下方區(qū)域，上方區(qū)域整體呈現(xiàn)從上至下位移逐漸增大的梯度分布，下方區(qū)域整體位移較小，表明該區(qū)剛度較高。 為量化不同區(qū)域在壓縮過程中的變形行為，DIC軟件后處理中設(shè)置多個矩形分析區(qū)域，分別計算其合位移平均值，并繪制隨時間的變化曲線發(fā)現(xiàn)： I. 近載區(qū)域：即階段矩形0、1、3為代表的靠近加載端區(qū)域，合位移平均值隨載荷呈線性增長，并長時間處于彈性階段，340s進(jìn)入屈服階段后位移突增，反映材料剛度退化。 II.過渡區(qū)域：即階段矩形4、5、6為代表的區(qū)域，合位移平均值彈性階段隨載荷呈線性增長，約192s位移增長速率加快，平均值曲線出現(xiàn)首個拐點，表明材料進(jìn)入屈服階段。 III.約束區(qū)域：即階段矩形8為代表的邊界約束區(qū)域，矩形8位移平均值最小，表明該區(qū)域臨近固定端且受裂紋約束較強，320s曲線斜率突變，反映材料進(jìn)入破壞階段，對應(yīng)裂紋貫通與結(jié)構(gòu)失效。 3.2 應(yīng)變場數(shù)據(jù)解析： 利用數(shù)字圖像相關(guān)DIC技術(shù)測量試件主應(yīng)變場，進(jìn)一步揭示載荷作用下應(yīng)變場局部化行為與衰減規(guī)律。 同樣為量化不同區(qū)域在壓縮過程中的應(yīng)變演化行為，DIC軟件后處理中設(shè)置多個矩形分析區(qū)域，追蹤最大主應(yīng)變，繪制其隨加載時間的變化曲線，結(jié)果如下： I. 近載區(qū)域：即階段矩形0、1、3為代表的靠近加載端區(qū)域，主應(yīng)變水平處于中等量級，加載至320s時，應(yīng)變曲線出現(xiàn)突減，表明該區(qū)域纖維束達(dá)到臨界應(yīng)力，剛度下降，承載載荷向下方區(qū)域發(fā)生轉(zhuǎn)移。 II.過渡區(qū)域：矩形區(qū)域6臨近材料內(nèi)部微裂紋的萌生區(qū)，主應(yīng)變曲線在320s發(fā)生突增，推測區(qū)域6是復(fù)合編織材料的纖維走向特定區(qū)域，成為載荷轉(zhuǎn)移的主要對象，應(yīng)變隨之急劇增加。 III.約束區(qū)域：夾具約束邊界附近的矩形區(qū)域8，主應(yīng)變平均值始終為全場最高，應(yīng)變曲線最陡，且增長速率最快，表明此處是損傷萌生的最危險區(qū)域。 4實驗結(jié)論 II. 通過對近載、過渡、約束區(qū)域合位移趨勢分析，實現(xiàn)復(fù)合編織材料壓縮過程中局部變形行為的量化表征。 III.通過對近載、過渡、約束區(qū)域平均拉格朗日應(yīng)變分析，發(fā)現(xiàn)主應(yīng)變場在裂紋區(qū)上下附近形成應(yīng)變集中帶，其他矩形應(yīng)變值與距裂紋距離負(fù)相關(guān)，高應(yīng)變區(qū)如區(qū)域6的應(yīng)變曲線拐點，可作為損傷起始的判斷依據(jù)。 IV.DIC實驗為復(fù)合編織材料壓縮損傷機理提供了可視化的數(shù)據(jù)依據(jù)，對復(fù)合編織材料性能評估與結(jié)構(gòu)優(yōu)化具有指導(dǎo)意義。
，時長00:04
電話：400-859-1866
地址：安徽省合肥市包河富煌新視覺大廈
微信公眾號
官方抖音
400-859-1866