對于復(fù)合材料的拉伸試驗,可以使用試樣一側(cè)的單應(yīng)變測量來測量軸向應(yīng)變。然而,通過在試樣的相對兩側(cè)進行測量并計算它們的平均值,可以得到更一致和準(zhǔn)確的結(jié)果。使用平均應(yīng)變測量對于壓縮測試至關(guān)重要,因為兩次測量之間的差異用于檢查試樣是否過度彎曲。通常在拉伸和壓縮測試中確定泊松比需要額外測量橫向應(yīng)變。剪切試驗時需要確定剪切應(yīng)變,剪切應(yīng)變可以通過測量軸向和橫向應(yīng)變來計算。在V型缺口剪切試驗中,應(yīng)變分布不均勻且集中在試樣的缺口之間,為了更加準(zhǔn)確地測量這些局部應(yīng)變需要使用應(yīng)變儀。 在航空航天領(lǐng)域,光學(xué)非接觸測量可以用于測量飛機結(jié)構(gòu)在飛行過程中的應(yīng)變情況,確保飛機的安全性和可靠性。四川掃描電鏡數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)變形測量
機械式應(yīng)變測量方法:機械式應(yīng)變測量已經(jīng)有很長的歷史,主要利用百分表或千分表測量變形前后測試標(biāo)距內(nèi)的距離變化而得到構(gòu)件測試標(biāo)距內(nèi)的平均應(yīng)變。工程測量中使用的機械式應(yīng)變測量儀器主要包括手持應(yīng)變儀和千分表引伸計。機械式應(yīng)變測量方法主要的特點是讀數(shù)直觀、環(huán)境適應(yīng)能力強、可重復(fù)性使用等。但需要人工讀數(shù)、費時費力、精度差,對于應(yīng)變測點數(shù)量眾多的橋梁靜載試驗顯然不合適。因此,除了少數(shù)室內(nèi)模型試驗的特殊需要,工程結(jié)構(gòu)中很少使用。湖南高速光學(xué)數(shù)字圖像相關(guān)測量光學(xué)應(yīng)變技術(shù)不受環(huán)境、電磁干擾影響,提供可靠、穩(wěn)定的應(yīng)變測量結(jié)果。
應(yīng)用領(lǐng)域光學(xué)非接觸應(yīng)變測量在材料科學(xué)、工程領(lǐng)域以及其他許多應(yīng)用中具有廣泛的應(yīng)用前景。以下是一些主要的應(yīng)用領(lǐng)域:1、材料性能測試:用于測試各種材料的力學(xué)性能,如拉伸、壓縮、彎曲等過程中的應(yīng)變變化/2、工程結(jié)構(gòu)監(jiān)測:在橋梁、建筑、飛機等工程結(jié)構(gòu)的監(jiān)測中,用于實時檢測結(jié)構(gòu)的應(yīng)變狀態(tài),評估結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性/3、生物醫(yī)學(xué):在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,用于測量生物組織的應(yīng)變變化,如血管、心臟等的應(yīng)變狀態(tài)/4、高溫環(huán)境測量:在高溫環(huán)境下,傳統(tǒng)的接觸式應(yīng)變測量方法往往無法滿足需求,而光學(xué)非接觸應(yīng)變測量可以克服這一難題,實現(xiàn)高溫環(huán)境下的應(yīng)變測量。
在安全日益重要的現(xiàn)在,應(yīng)變也受到了越來越較多的關(guān)注,那么什么是應(yīng)變?應(yīng)變是一個重要的物理量,指在外力和非均勻溫度場等因素作用下物體局部的相對變形。應(yīng)變測量是機械結(jié)構(gòu)和機械強度分析里的重要手段,是保證機械設(shè)備正常運行的重要分析方法,在航空航天、工程機械、通用機械以及道路交通等領(lǐng)域有著十分廣泛的應(yīng)用。應(yīng)變測量的方法很多,其對應(yīng)的傳感器也各不相同,主要有電阻應(yīng)變片、振弦式應(yīng)變傳感器、手持應(yīng)變儀、千分表引伸計、光纖布拉格光柵傳感器等,其中電阻應(yīng)變片以其靈敏度高、響應(yīng)速度快、造價低、安裝方便、質(zhì)量輕、標(biāo)距小等特點應(yīng)用比較為普遍。 數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)(Digital Image Correlation,DIC)是一種非接觸式現(xiàn)代光學(xué)測量實驗技術(shù)。
對鋼材性能的應(yīng)變測量主要是檢查裂紋、孔、夾渣等,對焊縫主要是檢查夾渣、氣泡、咬邊、燒穿、漏焊、未焊透及焊腳尺寸不夠等,對鉚釘或螺栓主要是檢查漏焊、漏檢、錯位、燒穿、漏焊、未焊透及焊腳尺寸等。檢驗方法主要有外觀檢驗、X射線、超聲波、磁粉、滲透性等。超聲波在金屬材料測量中對頻率要求高,功率不需要過大,因此測量靈敏度高,測試精度高。超聲測量一般采用縱波測量和橫波測量(主要用來測量焊縫)。用超聲來檢查鋼結(jié)構(gòu)時,要求測量點的平整度、光滑。三維應(yīng)變測量技術(shù)常用的光學(xué)方法有光柵片法、激光干涉儀法和數(shù)字圖像相關(guān)法(DIC)等。上海光學(xué)非接觸式應(yīng)變系統(tǒng)
在工業(yè)制造中,光學(xué)非接觸應(yīng)變測量技術(shù)可用于汽車、航空、造船等領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)安全測試和質(zhì)量檢測。四川掃描電鏡數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)變形測量
可以采用相似材料結(jié)構(gòu)模型實驗的手段,以鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)為研究對象,通過數(shù)字散斑的光學(xué)非接觸應(yīng)變測量方式,獲取強烈地震作用下模型表面的三維全場位移及應(yīng)變數(shù)據(jù)。應(yīng)變計作為應(yīng)變測量的工具,存在著貼片過程繁瑣,測量精度嚴(yán)重依賴其貼片質(zhì)量,對環(huán)境溫度敏感等問題。此外,應(yīng)變計無法進行全場測量,難以捕捉到關(guān)鍵位置的變形出現(xiàn)的初始位置,當(dāng)框架結(jié)構(gòu)發(fā)生較大范圍變形或斷裂,應(yīng)變計在試件出現(xiàn)斷裂時容易損壞,影響測試數(shù)據(jù)的質(zhì)量。四川掃描電鏡數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)變形測量