Mechanolumineszierende Visualisierung der Rissausbreitung zur gemeinsamen Bewertung

Um Mechanolumineszenz-Sensorergebnisfehler zu nutzen, zeigt dieses Protokoll, dass die Vorbereitung des mechanolumineszierenden Sensors, die Art der Messumgebung und die Aufzeichnungsbedingungen, die für Wiederholbarkeiten angenommen werden sollten. Der Vorteil dieser Methode ist die direkte Visualisierung der Rissspitze und Festigkeit, Spannungsverteilung und Konzentration in mechanischen Reizen, die ursprünglich schwer direkt zu quantifizieren sind. Dieses Protokoll konzentriert sich auf die Visualisierung mechanischer Informationen während des Klebstoffbewertungstests.

Es kann auch für die strukturelle Zustandsüberwachung, das Design und die mechanische Stimulation von Struktur, Strukturmaterial und Gelenken verwendet werden. Yumi Nogami demonstriert das Verfahren zum Sprühen von ML-Farbe. Und für DCB und Lap-Shear Test werden Wakana Sugawa, Chieko Hirakawa, Maiko Iseki und Yoko Sakamoto sein, technische Sachen meines Labors.

Bereiten Sie zunächst den Prüfling vor, indem Sie die mechanolumineszierende Farbe mit einem Luftspray oder einer Sprühdose auf die vorbehandelte Oberfläche des Double Cantilever Beam (DCB) auftragen. Als nächstes erstellen Sie den Versuchsaufbau für die mechanolumineszierende Messung, indem Sie die mechanolumineszierende Farbe gespritzte Probe mit einem speziellen Zig auf die mechanische Prüfmaschine montieren. Platzieren Sie die Kameras vor jeder Prüflingsoberfläche, die der Position der zu überwachenden Rissspitze zugewandt ist.

Überprüfen Sie dann die Kamerabedingungen, um sicherzustellen, dass sie das Nachleuchten während der geschätzten Messzeit der mechanischen Prüfung aufzeichnen kann. Um eine mechanolumineszierende Beobachtung im DCB-Test durchzuführen, stellen Sie die Aufnahmerate der Kamera auf ein oder zwei Bilder pro Sekunde, die Belichtungszeit auf 0,5 oder eine Sekunde und die Verstärkung auf das Maximum ein. Als nächstes bestrahlen Sie die mechanolumineszierende Farbe der DCB-Probe mit 470 Nanometer blauem Licht zur Anregung mit einer blauen LED aus jeder Kamerarichtung für eine Minute.

Starten Sie die Kameraaufnahme fünf Sekunden vor Beendigung der Blaulichtbestrahlung. Lassen Sie die Probe eine Minute im Dunkeln stehen, damit sich das Nachglühen legt. Wenden Sie dann eine mechanische Belastung mit einer mechanischen Prüfmaschine mit einer Belastungsrate von einem Millimeter pro Minute an, um das mechanolumineszierende Bild zu erhalten.

Berechnen Sie die Risslänge unter Verwendung der Informationen über die Position der Rissspitze, die aus dem mechanolumineszierenden Punkt während der Rissausbreitung in der mechanolumineszierenden lackierten Probe bestimmt wird, um die Bruchzähigkeit G1C in Kilojoule pro Quadratmeter unter Verwendung der Gleichung zu erhalten. Um die mechanolumineszierende Beobachtung im Lap-Shear-Test durchzuführen, stellen Sie die Kameraaufnahmerate auf 10 bis 50 Bilder pro Sekunde, die Belichtungszeit auf 0,02 oder 0,1 Sekunden und die Verstärkung auf das Maximum ein. Bestrahlen Sie dann die mechanolumineszierende Farbe der DCB-Probe mit 470 Nanometer blauem Licht, starten Sie die Kameraaufnahme und warten Sie im dunklen Zustand, wie zuvor demonstriert.

Wenden Sie eine mechanische Last mit einer Belastungsrate von ein bis fünf Millimetern pro Minute an, um das mechanolumineszierende Bild zu erhalten. Das aufgezeichnete mechanolumineszierende Verhalten während des DCB-Tests zeigte aufgrund der Dehnungskonzentration eine intensive Mechanolumineszenz an der Position des ursprünglichen Risses. Das aufgezeichnete mechanolumineszierende Verhalten während des Lap-Shear-Tests zeigte eine intensive Mechanolumineszenz zuerst an den Rändern des Klebstoffs in geläppten Bereichen und dann bewegten sich die mechanolumineszierenden Punkte von den Klebekändern in die Mitte mit intensiver Mechanolumineszenz am Mittelpunkt.

Die wichtigsten Dinge, an die man sich erinnern sollte, sollten die Balance der Leistung der mechanolumineszierenden Sensorfolie sein. Wartezeit bis zur mechanischen Erosion und den Aufnahmebedingungen. Fugen- und Verbundwerkstoffe in Leichtbaustruktur sind als schwierig zu simulierende mechanische Verhaltensweisen bekannt.

Die mechanolumineszierende visuelle Sensormethode liefert eine echte und richtige Antwort, um geeignete Designs und Vorhersagen zu lesen.