高速抖動測試的案例
技術(shù)研究 | 為了提高高速拉伸測試結(jié)果準(zhǔn)確性，我們都長”斑“了
背景描述
在高速拉伸測試過程中，基于一個假設(shè)條件：試樣的延伸都發(fā)生在平行段內(nèi)，可由該公式求得試驗速度v=應(yīng)變率*平行段長度。但實際測試過程中，試樣的延伸往往不止發(fā)生在平行段內(nèi)，還會在試樣頸部或肩部區(qū)域，這就導(dǎo)致了實際應(yīng)變率與設(shè)定應(yīng)變率總有差異。
本研究通過對比不同樣條的測試結(jié)果，優(yōu)選出應(yīng)變率最精確的試樣類型，從而提升測試精度，最終得到準(zhǔn)確的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。實驗利用DIC技術(shù)測量試樣的應(yīng)變，散斑圖作為DIC技術(shù)的不可缺少的部分有著重要的意義。散斑圖是指具有一定灰度分布的數(shù)字圖像，試驗中如何制作穩(wěn)定有效的散斑圖能提高樣條的應(yīng)變測試結(jié)果。
案例解決過程
（1）試驗材料與儀器與樣條類型
實驗儀器圖：帶高速相機的高速拉伸試驗機
（2）DIC應(yīng)變測量方法原理
測試前在試樣表面制作散斑，使用高速攝像機拍攝拉伸的全過程，然后用計算機處理所拍到的數(shù)字圖像（散斑圖），通過對比試樣表面在變形前后的散斑圖，運用相關(guān)算法求出試樣的全場位移與應(yīng)變。不同應(yīng)變率試驗高速攝像機需使用不同的拍攝幀數(shù)，應(yīng)變率越高拍攝幀數(shù)也要相應(yīng)地提高。為保證處理數(shù)據(jù)能得到應(yīng)力-應(yīng)變曲線，高速攝像機的拍攝幀數(shù)需與高速拉伸試驗機的力值采集頻率相同。原理簡示圖如圖1，計算機通過分析虛擬引伸計的長度變化得出試樣的應(yīng)變-時間曲線。
圖1試樣的應(yīng)變-時間曲線
案例結(jié)果與分析
（1）樣條的斷裂現(xiàn)象分析
1A、1B、1BA、Type 3試樣均為啞鈴型。啞鈴型設(shè)計是為了避免斷裂發(fā)生在標(biāo)距外的情況，標(biāo)距外的斷裂會導(dǎo)致測試結(jié)果出現(xiàn)偏離。試驗結(jié)果表明啞鈴型試樣在標(biāo)距內(nèi)斷裂，結(jié)果有效，而直條型試樣斷裂在夾鉗位置，結(jié)果無效。
圖2試樣斷裂
（2）應(yīng)變-時間曲線分析
高速相機拍攝拉伸的整個過程，再通過計算機DIC技術(shù)得出試樣從拉伸開始到斷裂的應(yīng)變-時間曲線，如圖10~12。
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