在工程應(yīng)用中，材料拉伸性能是靜結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。拉伸力學(xué)測(cè)試通過(guò)在拉伸過(guò)程中連續(xù)記錄力與伸長(zhǎng)量，并求出其強(qiáng)度判據(jù)和塑性力學(xué)特性，確定材料的的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、彈性模量、泊松比等性能指標(biāo)。

新拓三維材料拉伸力學(xué)測(cè)量解決方案，采用XTDIC三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)，可用于大尺寸、微小尺寸各類(lèi)材料力學(xué)性能測(cè)試，特殊材料高溫環(huán)境力學(xué)性能測(cè)試，以及在微觀尺度加載裝置下材料的DIC測(cè)試。

DIC全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量技術(shù)

XTDIC三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)，結(jié)合數(shù)字圖像相關(guān)法（DIC）與雙目立體視覺(jué)技術(shù)，通過(guò)追蹤物體表面的散斑圖像，實(shí)現(xiàn)變形過(guò)程中物體表面的三維坐標(biāo)、位移及應(yīng)變的動(dòng)態(tài)測(cè)量，具有便攜，速度快，精度高，易操作等特點(diǎn)。

DIC測(cè)量技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

隨著材料技術(shù)的不斷發(fā)展，各種新型材料相繼出現(xiàn)，在相關(guān)科研領(lǐng)域的應(yīng)用備受關(guān)注。材料性能的好壞會(huì)直接決定產(chǎn)品的好壞，因此材料力學(xué)特性的測(cè)量顯得尤為重要。與此同時(shí)，傳統(tǒng)的接觸式應(yīng)變測(cè)量在應(yīng)用于柔性材料、高溫高壓環(huán)境、大變形測(cè)量以及微小試件等特殊領(lǐng)域時(shí)，會(huì)受到很多應(yīng)用局限。

在現(xiàn)代的工業(yè)制造、科學(xué)研究及工程應(yīng)用中，獲得材料的位移和應(yīng)變信息，對(duì)材料的變形和力學(xué)性能進(jìn)行深入研究具有重要的意義。而傳統(tǒng)的接觸式測(cè)量方案，由于其局限性已經(jīng)不能再滿(mǎn)足測(cè)量要求。

傳統(tǒng)測(cè)量方法如位移計(jì)、應(yīng)變片、引伸計(jì)等，采用接觸式測(cè)量，容易打滑，不容易固定材料試件，斷裂容易破壞引伸計(jì)；適用于單點(diǎn)、單方向測(cè)量，需要多個(gè)應(yīng)變片效率低；特殊材料、小試件無(wú)法測(cè)量，應(yīng)變測(cè)量范圍小，對(duì)于高溫等復(fù)雜環(huán)境甚至無(wú)法測(cè)量。

與傳統(tǒng)的測(cè)量方法相比較，XTDIC非接觸式測(cè)量方案有如下優(yōu)點(diǎn)：

1. 非接觸的測(cè)量方式擴(kuò)展了系統(tǒng)可測(cè)量的試驗(yàn)應(yīng)用場(chǎng)景，擺脫了傳統(tǒng)傳感器的限制條件；

2. 全場(chǎng)測(cè)量方式滿(mǎn)足了材料力學(xué)性能測(cè)量所需的數(shù)據(jù)豐度和密度，使得觀測(cè)范圍連續(xù)且更廣，有利于對(duì)各向異性材料力學(xué)性能的分析工作。

3. 為非均勻溫度的熱環(huán)境試驗(yàn)，測(cè)量熱載荷對(duì)材料與結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的影響，提供了可靠的機(jī)械載荷-溫度載荷耦合影響的全場(chǎng)測(cè)量技術(shù)；

4、搭配高放大倍數(shù)顯微鏡，與DIC數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)結(jié)合，可以滿(mǎn)足微米/納米級(jí)精度測(cè)量需求，彌補(bǔ)傳統(tǒng)設(shè)備無(wú)法進(jìn)行微小物體變形測(cè)量的不足。

材料力學(xué)測(cè)試應(yīng)用

從材料測(cè)試到零部件測(cè)試，從靜態(tài)測(cè)試到動(dòng)態(tài)測(cè)試，從低速到高速測(cè)量，從常溫到高溫測(cè)試，從微觀到宏觀測(cè)試，適用于各類(lèi)材料力學(xué)學(xué)科的科學(xué)研究。

?材料試驗(yàn)（楊氏模量、泊松比、彈塑性參數(shù)）

?相似材料模型（三維形貌、位移、應(yīng)變）

?高速變形測(cè)量（動(dòng)態(tài)測(cè)量、瞬態(tài)測(cè)量）

?動(dòng)態(tài)應(yīng)變測(cè)量（疲勞試驗(yàn)）

?斷裂力學(xué)性能（裂紋分析）

?微觀形貌、應(yīng)變分析（微米級(jí)、納米級(jí)）

?高溫變形應(yīng)變測(cè)量

?有限元分析（FEA）驗(yàn)證

?成形極限曲線FLC測(cè)定

材料拉伸測(cè)試，是應(yīng)用最廣泛的測(cè)定材料力學(xué)性能的方法，通過(guò)測(cè)定載荷和材料試件尺寸變化，求出材料的力學(xué)性能指標(biāo)。DIC技術(shù)可以捕捉材料表面特征位置進(jìn)行計(jì)算，分析材料在受力過(guò)程中的應(yīng)變演化，分析加載狀態(tài)對(duì)于材料受力變形以及斷裂失效的影響。

DIC測(cè)量技術(shù)可用于材料靜態(tài)力學(xué)測(cè)試，動(dòng)態(tài)力學(xué)疲勞研究，通過(guò)實(shí)驗(yàn)機(jī)加載過(guò)程捕獲材料一系列圖像，使用算法分析圖像，確定每個(gè)圖像的位移場(chǎng)以及應(yīng)變場(chǎng)。

碳纖維材料拉伸測(cè)試

碳纖維極細(xì)（5μm-8μm），為脆性、高強(qiáng)低拉伸纖維，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)試件從不同角度布置，采用DIC測(cè)量技術(shù)對(duì)碳纖維材料拉伸過(guò)程進(jìn)行全場(chǎng)測(cè)量，分析碳纖維試件的斷裂位置，測(cè)試它的伸長(zhǎng)率和彈性模量等參數(shù)。

位移場(chǎng)與應(yīng)力-應(yīng)變曲線

鈦合金材料拉伸測(cè)試

圓棒狀鈦合金材料試樣拉伸，鈦合金試樣中間有焊接。采用新拓三維XTDIC系統(tǒng)光學(xué)非接觸的方式獲取到試樣在拉伸過(guò)程中位移場(chǎng)和應(yīng)變場(chǎng)，輸出實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的應(yīng)變分布云圖的變化過(guò)程，分析研究鈦合金材料失效斷裂機(jī)理及力學(xué)特性。

材料雙向拉伸測(cè)試

鋁合金試件雙向拉伸測(cè)試，配合雙向拉伸試驗(yàn)機(jī)，使用XTDIC全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)觀測(cè)材料表面應(yīng)變場(chǎng)變化，測(cè)試結(jié)果與有限元模擬一致，可分析關(guān)鍵點(diǎn)的變形數(shù)據(jù)，輸出材料雙向拉伸力學(xué)性能參數(shù)。

鋁合金雙向拉伸應(yīng)變場(chǎng)

復(fù)合材料拉伸測(cè)試

復(fù)合材料通過(guò)控制和調(diào)節(jié)原材料的配比和工藝，可獲得不同性能，對(duì)于材料的設(shè)計(jì)和選用非常關(guān)鍵。XTDIC三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量分析系統(tǒng)，可對(duì)拉伸測(cè)試過(guò)程中的復(fù)合材料表面進(jìn)行圖像采集，分析試樣受力拉伸位移場(chǎng)及應(yīng)變場(chǎng)，分析其力學(xué)性能。

橡膠材料拉伸測(cè)試

通過(guò)大變形拉伸測(cè)試，研究橡膠材料在拉伸應(yīng)力作用下的變形情況，采用DIC全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量技術(shù)，測(cè)量分析橡膠材料抗拉力學(xué)性能，結(jié)合有限元分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)特殊材質(zhì)橡膠拉伸發(fā)生的應(yīng)力、形變和位移進(jìn)行測(cè)量，為橡膠材料力學(xué)性能優(yōu)化提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

材料超高溫拉伸測(cè)試

高精尖產(chǎn)業(yè)對(duì)材料耐高溫性能有著極高要求，只有通過(guò)對(duì)材料在高溫環(huán)境下進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試，才能夠保證材料的服役性能。XTDIC三維全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量分析系統(tǒng)，采用自主研制的特殊技術(shù)散斑制備方法，可進(jìn)行高溫散斑圖案的清晰采集，可實(shí)現(xiàn)3000攝氏度的高溫全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量。

顯微拉伸測(cè)試

宏微觀斷裂力學(xué)的先兆為細(xì)觀力學(xué)的形成，對(duì)啞鈴狀微觀尺寸材料進(jìn)行拉伸測(cè)試，被測(cè)試樣標(biāo)距段寬度僅2.5mm，采用DIC應(yīng)變測(cè)量技術(shù)搭配顯微鏡，對(duì)被測(cè)部位進(jìn)行一定程度的放大，采用非接觸的方式獲取到試樣在拉伸過(guò)程中位移場(chǎng)和應(yīng)變場(chǎng)，并得到應(yīng)力應(yīng)變曲線。