여기 우리 고속 서보 유압 로드 프레임을 사용 하 여 중간 스트레인 속도로 인장 표본 동적 특성에 대 한 방법론 제시. 절차는 표본에 디지털 이미지 상호 관계 스트레인 측정을 위해 뿐만 아니라 스트레인 게이지 계측 및 분석, 대 한도 정의 됩니다.
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여기 우리 고속 서보 유압 로드 프레임을 사용 하 여 중간 스트레인 속도로 인장 표본 동적 특성에 대 한 방법론 제시. 절차는 표본에 디지털 이미지 상호 관계 스트레인 측정을 위해 뿐만 아니라 스트레인 게이지 계측 및 분석, 대 한도 정의 됩니다.
동적 부하에서 재료의 기계적 응답은 일반적으로 정적 조건; 동작 보다 다른 따라서, 일반적인 quasistatic 장비 및 소재 특성에 사용 되는 절차 동적 부하에서 재료에 대 한 적용 되지 않습니다. 재료의 동적 응답의 변형 속도에 따라 달라 집니다 그리고 높은으로 광범위 하 게 분류 됩니다 (즉, 200/s 보다 큰), 중급 (즉, 10−200/s)와 낮은 변형 속도 (즉, 아래 10/s) 정권. 각각의 이러한 정권 획득된 데이터의 신뢰성을 보장 하기 위해 특정 시설 및 테스트 프로토콜에 대 한 호출 합니다. 고속 서보 유압 시설과 검증된 테스트 프로토콜에 제한 된 액세스로 인해 중간 긴장 율에 있는 결과에서 눈에 띄는 차이가 있다. 현재 원고가 중간 변형에 다른 재료의 특성에 대 한 검증된 프로토콜을 제공합니다. 스트레인 게이지 계측 및 디지털 이미지 상관 관계 프로토콜 모든 단일 테스트에서 최대 수준의 상세한 데이터를 추출 하 무료 모듈로 포함 됩니다. 다양 한 재료와 테스트 설정에서에서 얻은 원시 데이터의 예 (예:, 인장 전단 및)는 출력 데이터를 처리 하는 데 사용 하는 분석 절차 설명. 마지막으로, 시설의 한계 및 잠재적인 문제를 극복의 방법 현재 프로토콜을 사용 하 여 동적 특성화의 과제는 설명 합니다.
대부분의 재료 보여 그들의 기계적인 동작1 에서 변형 속도 종속성의 어느 정도 하 고, 따라서 기계 quasistatic 변형 속도에 실시 한 테스트는 적합 하지 않습니다 동적 물성을 결정 하 응용 프로그램입니다. 재료의 변형 속도 의존성은 일반적으로 5 가지 유형의 기계 테스트 시스템을 사용 하 여 조사: 기존의 나사 드라이브 로드 프레임, 서보 유압 시스템, 높은-속도 서보 유압 시스템, 충격 테스터 및 Hopkinson 바 시스템 1. 분할 Hopkinson 바가 되어 과거에 대 한 재료의 동적 특성에 대 한 일반적인 시설 50 년2. 또한 Hopkinson 막대 중간 및 낮은 변형 속도에서 테스트를 수정 하는 노력 되었습니다. 그러나, 이러한 시설은 일반적으로 재료의 높은 스트레인 비율 characterizations 적합 (즉, 일반적으로 200/s 보다 큰). 중간 변형 속도 10−200/s의 범위에서에서 물성의 변형 율 특성에 문학에 있는 간격이 있다 (즉, quasistatic 및 높은 스트레인 비율 결과 사이에서 얻은 Hopkinson 바3), 때문에 시설 및 중간 변형 율 재료 테스트의 안정적인 절차의 부족에 제한 접근.
고속 서보 유압 부하 프레임 일정 하 고 미리 정의 된 속도에서 견본에 부하를 적용 됩니다. 이 인장 테스트에서 크로스 로드 시작 하기 전에 원하는 속도 도달 수 있는 여유 어댑터에서 프레임 혜택을 로드 합니다. 느슨하게 어댑터 여행 일정 한 거리 (예, 0.1 m m) 목표 속도 도달 하 게 머리를 허용 하 고 표본에 부하를 적용 시작. 고속 서보 유압 부하 프레임 일반적으로 변위 제어 모드에서 테스트를 수행 하 고 지속적인 엔지니어링 스트레인 요금3생산 일정 액추에이터 속도 유지 합니다.
표본 연신 율을 측정 하기 위한 기법 중 연락처 또는 비접촉 기법4로 일반적으로 분류 됩니다. 연락처 기술은 레이저 extensometers 비접촉 측정에 대 한 고용은 클립 extensometers, 악기의 사용을 포함 한다. 연락처 extensometers 관성 영향 하는 경향이 있기 때문에, 그들은 동적 테스트;에 적합 하지 않습니다. 비접촉 extensometers이이 문제에서 용납 하지 않는다.
디지털 이미지 상호 관계 (DIC)은 광학, 콘택트, 전체 필드 스트레인 측정 기술, 스트레인 게이지 스트레인/로드를 측정 하 여 관련 된 일부의 과제 (예를 들어, 울리는 현상)을 극복 하는 양자 택일 접근은와 동적 소재 특성5. DIC는 항상 전체 필드 스트레인 측정 중 시료 표면에서의 저항 스트레인 게이지 측정, 신장, 그리고 제한 된 장착 방법, 제한 된 범위의 제한 된 영역과 같은 한계에서 고통 받는 수는 실험입니다.
제시 절차 DIC 함께 고속 서보 유압 로드 프레임의 사용을 설명 하 고 실험 절차의 세부 정보를 명확 하 게 최근 개발된 표준 지침6 보완 문서로 사용할 수 있습니다. 테스트 설정의 다양 한 섹션 서보 유압 로드 프레임에 지켜질 수 있다 (예를 들어, 인장, 압축, 전단 및) 일반적인 quasistatic 부하와 심지어 프레임 뿐만 아니라, 그리고, 그러므로, 커버 기능의 광대 한 범위. 또한, DIC 섹션 사소한 수정 기계적 또는 열 테스트의 어떤 유형에 개별적으로 적용할 수 있습니다.
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1. 견본 준비
2. 창업 절차
3입니다. 스트레인 게이지의 설치

4. 장착 테스트 견본
5. DIC 설치 준비
6. 테스트 실행
7. 종료 절차
8. 데이터 분석
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동적 테스트의 기간은 일반적으로 스트레스 파도 부하 열차 (즉, 표본, 그립과 로드)의 길이 왕복 여행에 필요한 시간에 비해 시스템1. 동적 테스트는 수와 동적 테스트 동안 스트레스 파의 진폭을 동적 균형을 달성 하 고, 표본을 경험 거의 일정 한 변형 율에서 균질 변형 제어 되는 경우에 유효 합니다. 자동차 엔지니어 협회 (SAE) 초안 SAE J2749는 견본을 통해 전파 되려면 최소 10 탄성 반사 파도 대 한 호출 하는 표준8 게이지 견본 항복 포인트 이전 길이. 높은 자연 주파수 시스템은 일반적으로 낮은 진폭으로 진동 (즉, 신호, 일반적으로 입력 하는 단계에 대 한 응답의 진동)를 둥글게 했습니다. 이 울리는 현상은 높은 변형 속도에 매체에서 동적 테스트에서 주요 과제 이다. 둥글게 (즉의 주파수 및 진폭 진동 신호)의 수준은 부하 프레임에서 가져온 원시 부하 데이터 허용 인...
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실험에서 얻은 원시 데이터 표본 형상과 스트레인 게이지 위치는 견본에 의해 좌우 된다. 낮은 변형 율 동적 테스트 압 전-전기 부하 세탁기에 의해 인수에 부하 데이터 변형에 부하 프레임에 통합 (브루스 외. 3 제안 > 10/s, 왕 외에. 9 100/s 하이 보고) 일반적으로 큰 진폭 진동 때문에 로드와 관련 된 동적 파도에서 고통. 그림 1견본 물자의 조합 같이 형상과 변형 속도 렌더링 수 있습니다 로드 세탁기 신호 잡음의 높은 수준으로 인해 허무. 따라서, 부하의 대체 방법은 고려 되어야 한다, 어떤 탭에 스트레인 게이지를 설치는 시료의 섹션은 가장 일반적인3. 측정 된 스트레인 데이터에서 부하를 계산 하기 위해 탭 섹션 (부하 계산 스트레인 게이지 설치 위치) 테스트 하는 동안 ...
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저자는 공개 없다.
저자는 Dmitrii Klishch, Michel Delannoy, 타일러 Musclow, 프레이저 커비, 조슈아 Ilse와 알렉스 Naftel에서 큰 도움이 인정합니다. 재정 지원에 의해 국가 연구 위원회 캐나다 (NRC) 보안 자료 기술 (SMT) 프로그램을 통해 또한 감사 드립니다.
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| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| 카메라 렌즈 | Opto Engineering | 텔레센트릭 렌즈 23-64 | |
| 고속 카메라 | SAX Photron 패스트캠 | ||
| 고속 DAQ | National Instruments | USB-6259 | |
| 고속 서보-유압 로드 프레임 | MTS 시스템 주식회사 | 맞춤형 | |
| 잽 불릿 라이트 디퓨저 | 아딘 잽 불렛 | 15° 디퓨저 | |
| 스트레인 게이지 | 마이크로 측정 | 모델 EA-13-062AQ-350 |
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