本次实验为材料力学研究的准静态拉伸实验,共做演示实验三件,钢材质板材料拉伸,薄壁铜管拉伸。采用新拓三维XTDIC三维全场应变测量系统,基于数字图像相关技术DIC,测量材料位移、应变场,生成本构模型。
本次试验考虑到常规视场测试,XTDIC三维全场应变测量系统配置500万像素相机,配合TAWOV25mm镜头进行。试验前向用户展示有关拉、压、弯的相关工程案例,让客户针对测试效果有了前期的认知。
实验中被测式样夹持于试验机,试验机运行,基于数字图像相关技术DIC,采集被测试样受力产生拉伸变形直至断裂。

XTDIC三维全场应变测量系统实验流程:在被测件表面上轻涂一层哑光白自喷漆,形成白色底色,表面喷涂哑光黑漆,形成散斑图案,如图例所示。
在材料科学领域,实现不同材料的服役过程中的应变测量,对于研究其力学行为演变规律、提高尺寸稳定性、优化服役性能及使用寿命等都有着至关重要的影响。数字图像相关法DIC技术,可进一步确测量追踪检测生。实验过程为持续加载直至试样断裂,相机按照1s一张的速率进行拍摄至结束。
数字图像相关DIC技术,通过捕捉散斑特征在像素级别的移动,采用优化的3D数字图像相关运算法则,为试验提供二维、三维空间内全视野的形貌、位移及应变数据测量。如图所示为XTDIC三维全场应变测量系统输出的钢板件计算的位移场云图,及关键点曲线图。

如图所示为采用XTDIC三维全场应变测量系统输出的钢板件计算的应变场云图,及关键点曲线图,由于式样表面有预制裂隙,可看出明显得三角形应力集中区。

圆柱形薄壁铜管件加载变形实验应变云图如图所示。

数字图像相关DIC技术被广泛应用于常规静态测量、高速冲击测量、疲劳全场测量、瞬态振动与模态测量、3D温度场和应变场耦合测量、微小尺寸原位加载与测量、跨介质的精确测量等、实时全场云图数据测量等。整体XTDIC三维全场应变测量系统测试效果良好,所绘制的曲线趋势与试验机反馈一致,并输出用户比较关注的本构方程。