采用數(shù)字圖像想法技術(shù)(DIC產(chǎn)品)測(cè)量高速?zèng)_擊應(yīng)力應(yīng)變參數(shù),采用霍普金森桿(不銹鋼、尺寸:Ф4X10mm)拉伸、壓縮過(guò)程中的位移場(chǎng)、應(yīng)變場(chǎng)。
霍普金森桿沖擊測(cè)試
DIC產(chǎn)品(數(shù)字圖像相關(guān)法技術(shù))用于高速?zèng)_擊測(cè)試:霍普金森桿裝置主要用于材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的測(cè)試,應(yīng)變率范圍102-104s-1。基本原理如下圖所示,當(dāng)槍膛中的打擊桿(子彈)以一定的速度彈入輸入桿時(shí),在輸入桿中產(chǎn)生一個(gè)入射脈沖,應(yīng)力波通過(guò)彈性輸入桿到達(dá)試件,試件在應(yīng)力脈沖作用下產(chǎn)生高速變形,應(yīng)力波通過(guò)試件同時(shí)產(chǎn)生反射脈沖進(jìn)入彈性輸入桿和投射脈沖進(jìn)入輸出桿。利用測(cè)速器可以獲得子彈的打擊速度,利用粘貼在彈性桿上的應(yīng)變片,記錄下的應(yīng)變脈沖計(jì)算材料的動(dòng)態(tài)應(yīng)力、應(yīng)變參數(shù)。

圖:原理圖
DIC產(chǎn)品(數(shù)字圖像相關(guān)法技術(shù))用于高速?zèng)_擊測(cè)試:霍普金森桿實(shí)驗(yàn)又分為拉伸和壓縮實(shí)驗(yàn),壓縮實(shí)驗(yàn)試件易飛出,需要有保護(hù)玻璃,需要定制相關(guān)橫梁。此實(shí)驗(yàn)為拉伸實(shí)驗(yàn),采用新拓三維XTDIC-STROBE高速應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集;試件不飛出,可不需要保護(hù)玻璃及橫梁。
高速?zèng)_擊測(cè)試檢測(cè)方案
DIC產(chǎn)品(數(shù)字圖像相關(guān)法技術(shù))用于高速?zèng)_擊測(cè)試:采用新拓三維XTDIC-STROBE高速應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)兩個(gè)高速相機(jī)(百萬(wàn)像素、16000幀),實(shí)驗(yàn)時(shí)分辨率調(diào)為768X96、采集頻率100000幀,鏡頭選24-70mm。沖擊時(shí),兩個(gè)高速相機(jī)同步捕捉試件變形的序列二維圖片,通過(guò)立體匹配、三維重建,獲取試件表面變形過(guò)程中的位移場(chǎng)和應(yīng)變場(chǎng)。

圖:實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)
DIC產(chǎn)品高速?zèng)_擊檢測(cè)流程
1.試件制備,將試件放置在合適位置,調(diào)節(jié)DIC產(chǎn)品相機(jī)、鏡頭相關(guān)參數(shù)。
2.滿(mǎn)幅面下(1280X800),128x96標(biāo)定板進(jìn)行標(biāo)定,偏差0.02。
3.分辨率改為768X96,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
4.實(shí)驗(yàn)完成后,采用后觸發(fā)采集數(shù)據(jù)。
5.對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。

圖:調(diào)節(jié)焦距

圖:DIC產(chǎn)品相機(jī)標(biāo)定
DIC分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析
數(shù)據(jù)要求:
1、采用新拓三維DIC產(chǎn)品分析軟件,左、中、右選三個(gè)點(diǎn),繪制真實(shí)、工程主應(yīng)變、次應(yīng)變曲線,并計(jì)算應(yīng)變率。
2、DIC產(chǎn)品分析軟件沿一條直線上的主應(yīng)變、次應(yīng)變曲線。
3、DIC產(chǎn)品分析軟件輸出剪切應(yīng)變?cè)茍D。
4、DIC產(chǎn)品分析軟件輸出位移、應(yīng)變?cè)茍D。
5、DIC產(chǎn)品軟件分析數(shù)據(jù),最大應(yīng)變能達(dá)到60%左右,最大應(yīng)變率能達(dá)到1800s-1左右,針對(duì)具體實(shí)驗(yàn)施加的不同氣壓,有時(shí)一次能拉斷,有時(shí)幾次能拉斷,有時(shí)拉不斷。

圖:DIC產(chǎn)品軟件輸出應(yīng)變場(chǎng)

圖:DIC產(chǎn)品軟件輸出位移場(chǎng)

圖:DIC產(chǎn)品軟件輸出軸向截線上應(yīng)變分布