Charakterystyka materiału o pośredniej szybkości odkształcania z cyfrową korelacją obrazu

Summary

Tutaj prezentujemy metodologię dynamicznej charakterystyki próbek rozciągających przy średnich szybkościach odkształcania przy użyciu szybkiej serwohydraulicznej ramy obciążeniowej. Zdefiniowano również procedury oprzyrządowania i analizy tensometrycznej, a także pomiarów odkształceń w korelacji obrazów cyfrowych na próbkach.

Abstract

Mechaniczna reakcja materiału pod obciążeniem dynamicznym jest zazwyczaj inna niż jego zachowanie w warunkach statycznych; dlatego powszechne quasistatyczne urządzenia i procedury używane do charakteryzacji materiałów nie mają zastosowania dla materiałów pod obciążeniami dynamicznymi. Dynamiczna reakcja materiału zależy od jego szybkości odkształcania i jest szeroko podzielona na reżimy wysokiej (tj. większej niż 200/s), pośredniej (tj. 10−200/s) i niskiej szybkości odkształcania (tj. poniżej 10/s). Każdy z tych reżimów wymaga określonych urządzeń i protokołów testowych w celu zapewnienia wiarygodności pozyskanych danych. Ze względu na ograniczony dostęp do szybkich urządzeń serwohydraulicznych i zwalidowane protokoły testowe, zauważalna jest luka w wynikach przy pośredniej prędkości odkształcania. Obecny manuskrypt przedstawia zatwierdzony protokół charakterystyki różnych materiałów przy tych średnich szybkościach odkształcania. Oprzyrządowanie tensometryczne i protokoły korelacji obrazów cyfrowych są również dołączone jako moduły uzupełniające, aby uzyskać najwyższy poziom szczegółowych danych z każdego testu. Przedstawiono przykłady danych surowych uzyskanych z różnych materiałów i konfiguracji testowych (np. rozciąganie i ścinanie) oraz opisano procedurę analizy zastosowaną do przetwarzania danych wyjściowych. Na koniec omówiono wyzwania związane z charakteryzacją dynamiczną przy użyciu obecnego protokołu, wraz z ograniczeniami obiektu i metodami pokonywania potencjalnych problemów.

Introduction

Większość materiałów wykazuje pewien stopień zależności od szybkości odkształcania w swoim mechanicznym zachowaniu¹, dlatego testy mechaniczne przeprowadzane tylko przy quasistatycznych szybkościach odkształceń nie są odpowiednie do określania właściwości materiału dla zastosowań dynamicznych. Zależność materiałów od szybkości odkształcania jest zwykle badana przy użyciu pięciu typów mechanicznych systemów testowania: konwencjonalne ramy obciążeniowe z napędem śrubowym, systemy serwohydrauliczne, wysokowydajne systemy serwohydrauliczne, testery udarności i systemy prętów Hopkinsona¹. Dzielone pręty Hopkinsona były powszechnym narzędziem do dynamicznej charakterystyki materiałów przez ostatnie 50 lat². Podjęto również wysiłki w celu modyfikacji prętów Hopkinsona w celu testowania przy średnich i niższych prędkościach odkształcania. Jednak te obiekty są zazwyczaj bardziej odpowiednie do charakterystyki wysokiej szybkości odkształcania materiału (tj. zwykle większej niż 200/s). W literaturze istnieje luka w charakterystyce szybkości odkształcania właściwości materiału przy średnich szybkościach odkształcania w zakresie 10−200/s (tj. między wynikami quasistatycznej i wysokiej szybkości odkształcania uzyskanymi z dzielonych prętów Hopkinsona³), co wynika z ograniczonego dostępu do obiektów i braku wiarygodnych procedur badania materiału o średniej szybkości odkształcania.

Szybka serwo-hydrauliczna rama ładunkowa przykłada obciążenie do próbki ze stałą i predefiniowaną prędkością. Te ramy obciążeniowe korzystają z luźnego adaptera, który w próbach rozciągania pozwala trawersie osiągnąć żądaną prędkość przed rozpoczęciem obciążenia. Adapter luzu pozwala głowicy przebyć określoną odległość (np. 0,1 m), aby osiągnąć prędkość docelową, a następnie rozpoczyna wywieranie obciążenia na próbkę. Szybkie serwohydrauliczne ramy obciążeniowe zazwyczaj przeprowadzają testy w trybie kontroli przemieszczenia i utrzymują stałą prędkość siłownika, aby wytworzyć stałe prędkości odkształceń inżynieryjnych³.

Techniki pomiaru wydłużenia próbki są zazwyczaj klasyfikowane jako techniki kontaktowe lub bezkontaktowe⁴. Techniki kontaktowe obejmują użycie przyrządów, takich jak ekstensometry typu clip-on, podczas gdy ekstensometry laserowe są stosowane do pomiarów bezkontaktowych. Ponieważ ekstensometry kontaktowe są podatne na wpływy bezwładności, nie nadają się do testów dynamicznych; Ekstensometry bezdotykowe nie cierpią na ten problem.

Cyfrowa korelacja obrazu (DIC) to optyczna, bezkontaktowa technika pomiaru odkształceń w pełnym polu, która jest alternatywnym podejściem do pomiaru odkształceń w celu pomiaru odkształcenia/obciążenia i pokonania niektórych wyzwań (np. zjawiska dzwonienia) związanych z dynamiczną charakterystyką materiału⁵. Tensometry rezystancyjne mogą mieć ograniczenia, takie jak ograniczony obszar pomiaru, ograniczony zakres wydłużenia i ograniczone metody montażu, podczas gdy DIC zawsze jest w stanie zapewnić pomiar odkształcenia w pełnym polu z powierzchni próbki podczas eksperymentu.

Przedstawiona procedura opisuje użycie szybkiej serwo-hydraulicznej ramy obciążeniowej wraz z DIC i może być używana jako dokument uzupełniający do niedawno opracowanych standardowych wytycznych⁶ w celu wyjaśnienia szczegółów procedury eksperymentalnej. Sekcja dotycząca serwohydraulicznej ramy obciążeniowej może być śledzona dla różnych konfiguracji testowych (np. rozciągających, ściskających i ścinających), a nawet z typowych quasistatycznych ram obciążeniowych, a zatem obejmuje szeroki zakres obiektów. Ponadto sekcja DIC może być stosowana oddzielnie do każdego rodzaju testów mechanicznych lub termicznych, z niewielkimi modyfikacjami.

Protocol

1. Przygotowanie próbki

1. Przygotuj próbki do rozciągania w kształcie kości psa zgodnie z normą ISO⁶ z wyprzedzeniem.
   UWAGA: Podobne próbki są również używane⁴.
2. Zamontuj tensometry w sekcji wypustki (obowiązkowe do pomiaru obciążenia) i w sekcji manometru (opcjonalnie do pomiaru odkształcenia) próbki rozciągającej.
   1. Wybierz odpowiedni model tensometru w oparciu o rozmiar, maksymalne wydłużenie, temperaturę testowania, opór elektryczny itp.⁴.
   2. Oczyść powierzchnię próbki izopropanolem, aby usunąć wszelkie zanieczyszczenia i zainstaluj tensometr we właściwym miejscu. Zamontuj tensometr o przekroju wypustki na wysokości równej lub większej niż szerokość sekcji wypustki od sekcji chwytającej i sekcji manometru, aby zapewnić równomierny przepływ naprężeń o wartości nominalnej (tj. brak koncentracji naprężeń), w przeciwnym razie wymagana jest analiza numeryczna w celu przewidzenia wartości naprężenia w miejscu tensometru
   .
   3. Podłącz przewody tensometryczne do skrzynki mostkowej Wheatstone'a. W razie potrzeby użyj zaczepu do połączeń przewodów, aby zamontować połączenia z przewodami zewnętrznymi.
   4. Sprawdź odczyt tensometru za pomocą prostego obciążenia i warunków brzegowych. Przykładać znane obciążenie do próbki (np. zawiesić znaną masę na próbce) i sprawdzić odczyty odkształceń.
3. Przygotuj próbkę do DIC w następujący sposób:
   1. Przygotuj powierzchnię próbki o cechach o wysokim kontraście. Na przykład pomaluj próbkę na biało i nakrapij ją drobnymi czarnymi kropkami. Metodą prób i błędów dopasuj wzór plamki do rozmiaru przetwornika obrazu aparatu w taki sposób, aby każda plamka składała się z około 3 pikseli lub więcej.
      UWAGA: Unikaj wykonywania DIC po stronie, po której zainstalowane są czujniki tensometryczne, aby zapobiec niepożądanym cechom powierzchni.
   2. Pozostaw farbę do wyschnięcia przed testem. Przetestuj próbkę, najlepiej w tym samym dniu, w którym została pomalowana.
      UWAGA: W zależności od rodzaju i konsystencji farby może to potrwać do kilku godzin. Nie pozostawiaj nakrapianych próbek na dłuższy czas (np. kilka dni) przed badaniem, ponieważ spowoduje to, że farba stanie się krucha i łuszczy się podczas testu.

2. Procedura uruchamiania

1. Włącz zasilanie konsoli sterowania za pomocą przycisku na zasilaczu UPS (zasilacz awaryjny). Sprawdź, czy zawór odcinający od pompy do ramki High Rate jest otwarty, a następnie włącz komputer.
2. Na pulpicie uruchom aplikację Kontroler, wybierając konfigurację High Rate Calculate Displacement.cfg, a następnie kliknij Resetuj, aby usunąć blokadę 1 (w obszarze Sterowanie stacjami).
   UWAGA: Pozostałe dwa wskaźniki (Program 1 i Brama 1) będą czerwone, ponieważ hydraulika wysokiego ciśnienia nie jest jeszcze zastosowana.
3. Zaznacz opcję Wyłączna kontrola, aby ramką można było sterować tylko z poziomu oprogramowania (a nie ze słuchawki).
4. Teraz uruchom pompę hydrauliczną (HPU) i otwórz kolektor serwisowy (HSM 1) jeden po drugim (łącznie 3). W każdym przypadku poczekaj, aż wskaźnik niskiego poziomu przestanie migać, zanim naciśniesz wskaźnik wysokiego. Jeśli pompa była wyłączona przez długi czas, odczekaj 30 sekund przed wybraniem wysokości, aby dać pompie zasilającej czas na dostarczenie oleju do pompy wysokociśnieniowej.
5. Ponownie, z pulpitu, uruchom oprogramowanie do projektowania testów. Na pasku narzędzi upewnij się, że HPU i HSM 1 są włączone (zielone). Z górnego menu Plik> Nowy> Test z szablonu wybierz pozycję Szablony niestandardowe, a następnie wybierz pozycję Test rozciągania.

3. Konfiguracja tensometrów

1. Przejdź do kontrolki poprzecznej ramy obciążenia (obok słuchawki) i ustaw przełącznik w pozycji niskiej prędkości (ikona żółwia).
2. Wewnątrz komory testowej podłącz przewody tensometru (czujników) tensometrycznego próbki do skrzynki tensometrycznej, używając kodu kolorystycznego (czerwony, biały i). Jeśli jest tylko jeden tensometr, użyj serii SG 1.
   UWAGA: Czerwony przewód to oddzielny zacisk (wzbudzenie + lub -), a biały i to przewody czujnikowe i sygnałowe.
3. W aplikacji sterownika i w obszarze Wejścia pomocnicze przejdź do Szczep 1 (lub 2), aby wybrać maksymalny zakres odkształceń (tj. 2%, 5% lub 10%). Na przykład, jeśli wybrano 5%, oprogramowanie odwzorowuje to od 50 000 με do 10 woltów wyjściowych i nie może mierzyć odkształceń powyżej 5%.
4. Uruchom oprogramowanie Conditioner Utility, aby skonfigurować czujniki tensometryczne i zrównoważyć mostek Wheatstone'a zgodnie z następującymi krokami:
   1. Oblicz napięcie wyjściowe, korzystając ze wzoru na mostek Wheatstone'a:
      
      Tutaj V_O to napięcie wyjściowe, V_E to napięcie wzbudzenia, GF to współczynnik cechowania, ε₁ to 50 000 (5%), podczas gdy ε₂, ε₃ i ε₄ to zero (mostek ukończenia).
5. Oblicz wzmocnienie, korzystając z następującego równania:
   
6. W oprogramowaniu kondycjonerowym dostępne są opcje 1, 8, 64 i 512 dla wzmocnienia przedwzmacniacza, podczas gdy wartość wzmocnienia po wzmacniaczu jest ograniczona do 9. 9976. Oblicz wzmocnienie po wzmacniaczu na podstawie różnych opcji 1, 8, 64 i 512 dla wzmocnienia przedwzmacniacza, używając następującego równania:
   
7. Wybierz najniższe wzmocnienie przedwzmacniacza, które daje wzmocnienie po amperze niższe niż 9.9976 i wprowadź te wartości do oprogramowania kondycjonera.
8. Uruchom oprogramowanie High Rate Data Acquisition Configuration. Pod kanałami odkształceniowymi (kanał 3 i 4) wprowadź pełny zakres skali tensometru (np. 50 000).
   UWAGA: Kanały 1 i 2 są poświęcone odpowiednio przemieszczeniu i sile.
9. Przesunąć czujniki tensometryczne do zera zgodnie z następującymi krokami:
   1. Najpierw w oprogramowaniu usuń wszelkie wartości przesunięcia kanałów odkształcenia (doprowadź wartości przesunięcia do zera).
      UWAGA: Proces ten należy wykonać, gdy próbka do badań spoczywa (np. na stole) i nie jest obciążona.
   2. Następnie dostosuj parametr Bridge balance, aby zmniejszyć odczytane odkształcenie prawie do zera. To jest krok zgrubnej regulacji.
   3. Następnie dostosuj parametr Feedback Zero, aby całkowicie wyzerować wartość odkształcenia w oprogramowaniu do zarządzania odkształceniami. Ten krok to precyzyjna regulacja.
   4. Aby upewnić się, że parametry wejściowe są poprawne, kliknij opcję Shunt Enable.
      UWAGA: Wartość odkształcenia w oprogramowaniu aplikacji sterownika powinna wskazywać 1640 με (ze znakiem + lub -). Pamiętaj, aby wyłączyć bocznik, aby wyjąć rezystor bocznikowy z mostka Wheatstone'a. Wartość Strain powróci do zera.
10. Jeśli na próbce znajdują się dwa czujniki tensometryczne, w oprogramowaniu kondycjonerycznym kliknij Szczep 2 i powtórz wszystkie kroki konfiguracji tensometru.

4. Montaż próbki do badań

1. W aplikacji Sterownik aktywuj Sterowanie Ręczne i wprowadź pozycję głowicy do pełnego wysuwu na -125 mm.
2. Następnie kliknij, aby wyłączyć pole wyboru Włącz polecenie ręczne i odznaczyć pole Wyłączna kontrola.
3. Użyj uchwytu montażowego, aby wyrównać kupon wewnątrz uchwytów. Elastyczny sznurek może być użyty do przytrzymania luźnego adaptera w pozycji złożonej, dając miejsce na zainstalowanie kuponu. Najpierw dokręć kupon w dolnym uchwycie.
4. Na słuchawce naciśnij ikonę w prawym górnym rogu, aby aktywować słuchawkę. Upewnij się, że pole Wyłączna kontrola w oprogramowaniu nie jest zaznaczone. Upewnij się, że górny uchwyt jest luźny, aby zapobiec niepożądanemu obciążeniu próbki.
   1. Odłącz elastyczny przewód i naciśnij ikonę kółka poniżej pokrętła na kontrolerze, aby go aktywować. Powoli obracaj koło, aby opuścić głowicę, aż dolne ramię luźnego adaptera zostanie prawie całkowicie schowane, a poprzeczka znajdzie się prawie na -125 mm.
      UWAGA: położenie głowicy można odczytać na słuchawce.
5. Na słuchawce ponownie naciśnij ikonę , aby dezaktywować słuchawkę. Wróć do komputera i w aplikacji Controller zaznacz pole Wyłączna kontrola i użyj sterowania ręcznego, aby ustawić głowicę dokładnie na -125 mm. Górny uchwyt jest luźny, więc kupon nie jest obciążony.
6. Teraz dokręć górne uchwyty kluczem i kluczem, obracając luźny adapter. Nie przekręcaj kuponu podczas dokręcania uchwytu.
7. Sprawdź podkładki spiralne między adapterem luzu a poprzeczką pośrednią i upewnij się, że są szczelne i nie ma luzu osiowego wzdłuż układu ładunkowego.
8. Ponownie, używając skrzynki sterowniczej z poprzeczką, przywróć ramę do wysokiej prędkości (ikona królika) i upewnij się, że drzwi obudowy są szczelnie zamknięte.
9. Wróć do komputera, aby usunąć blokady, kliknij przycisk Resetuj (po prawej stronie aplikacji kontrolera).
   UWAGA: Blokady obejmują "Interlock 1" (łańcuch blokujący biegnący przez wszystkie ramy i pompę hydrauliczną), "Program 1" (sterowany przez oprogramowanie komputerowe, na przykład wysoka/niska prędkość), "Gate 1" (obudowa i przełącznik szybkości) oraz "C-Stop 1" (kontrolowane zatrzymanie).
10. Jeśli nie ma zamiaru ręcznego przesuwania głowicy, odznacz pole Włącz polecenie ręczne w menu Polecenie ręczne, aby uniknąć przypadkowego wprowadzenia liczby do oprogramowania i przesunięcia głowicy.

5. Przygotowanie do konfiguracji DIC

1. Podłącz szybką kamerę do komputera za pomocą gigabitowego LAN.
2. Podłącz skrzynkę cyfrowych wejść/wyjść do szybkiej kamery i kontrolera ramki MTC.
3. Podłącz komputer do kontrolera ramy MTS za pośrednictwem skrzynki DAQ. Sygnały siły i przemieszczenia są przesyłane ze sterownika MTS do komputera za pośrednictwem tej skrzynki.
4. Podłącz szybką kamerę do skrzynki DAQ dla sygnału wyzwalającego i sygnału synchronizacji.
5. Zamontuj kamerę na podstawie ramy obciążeniowej, aby uniknąć względnego ruchu między kamerą a próbką podczas testu, ponieważ rama drży pod wpływem uderzenia.
6. Ustaw kamerę ostrożnie, aby upewnić się, że jej czujnik obrazu jest ustawiony równolegle do próbki. Użyj obiektywu telecentrycznego (np. Opto-engineering 23-64 o polu widzenia 64 × 48 mm i odległości roboczej 182 mm), aby zmniejszyć możliwość zniekształcenia perspektywy w wyniku ruchu poza płaszczyzną.
7. Podczas ustawiania kamery należy wziąć pod uwagę ostateczne odkształcenie próbki i upewnić się, że pole widzenia kamery obejmuje próbkę przez cały czas trwania testu.
8. Aby skonfigurować połączenia programowe w komputerze, wybierz opcję Centrum sieci i udostępniania w Panelu sterowania systemu Windows. Następnie kliknij Połączenie lokalne.
9. Wybierz opcję Internet Protocol Version 4 (TCP/IPv6) we właściwościach Local Area Connection (Połączenie lokalne) i ustaw adres IP.
10. Otwórz przeglądarkę High-Speed Imaging i kliknij przycisk Wykryj, a następnie zapisz konfigurację.
11. Kliknij przycisk Camera Option (Opcja kamery) i wybierz kartę I/O, aby ustawić sygnały zewnętrzne.
12. Aby ustawić liczbę klatek na sekundę i rozdzielczość klatek, kliknij przycisk zmiennej. Ustaw częstotliwość kamery i szybkość akwizycji danych (DAQ) na tę samą liczbę, co szybki system akwizycji danych w ramce ładowania, aby ułatwić etap analizy danych
13. Otwórz szybki korektor DAQ w przeglądarce High-Speed Imaging i wybierz wymagane kanały oraz próbki na klatkę.
14. Po skonfigurowaniu kamery uchwyć kilka obrazów statycznych i oblicz pole odkształcenia za pomocą procedury korelacji obrazu.
    UWAGA: Maksymalne odkształcenia i przemieszczenia mierzone od tego poziomu szumów są odnotowywane i stanowią jakościową miarę jakości obrazu.

6. Przeprowadzanie testu

1. W oprogramowaniu do projektowania testów z górnego menu postępuj zgodnie z Plik> Nowy> Test> Test z szablonu. Następnie w obszarze Szablony niestandardowe otwórz Test rozciągania.
2. Wybierz pozycję Nowy przebieg testu i wprowadź prawidłową nazwę pliku (zwykle nazwę kuponu bez spacji). Zmodyfikuj pola zgodnie z potrzebami; a następnie kliknij przycisk OK.
   1. Jeśli w zestawie znajdują się czujniki tensometryczne, pamiętaj, aby wprowadzić liczbę kanałów jako 4.
   2. Punkt początkowy to zwykle -125 mm. Jest to ważne, ponieważ jeśli nie jest to poprawne, głowica przesunie się do tej wartości przed rozpoczęciem testu, co może uszkodzić kupon.
   3. Domyślne wartości szybkości pozyskiwania i rozmiaru buforu to odpowiednio 50 000 i 20 000. W zależności od czasu trwania testu i wymaganej rozdzielczości czasowej (odstępu czasu między punktami danych), w razie potrzeby zmodyfikuj te liczby.
      UWAGA: Domyślne parametry powodują zapisanie danych przez czas trwania 0,4 s.
   4. W polu Ramp Rate (Szybkość narastania) wybierz żądaną nominalną prędkość głowicy (na przykład 8 000 mm/s), a następnie kliknij przycisk OK.
3. Pojawi się seria monitów przypominających o sprawdzeniu kluczowych czasów sprzętowych, po czym test zostanie zainicjowany poprzez kliknięcie w ikonę Uruchom.
4. Na konsoli sterowania przełącz opcję Mode Select (Wybór trybu) na High rate (Wysoka szybkość). To aktywuje duży zawór do aplikacji z dużym obciążeniem. Wybrany jest domyślny zawór 1 (lampka jest włączona).
5. Na ekranie komputera pokazana jest seria kroków. Postępuj zgodnie z instrukcjami.
6. Na konsoli sterowania naciśnij i przytrzymaj przełącznik Arm/Charge Accumulator. System jest już gotowy.
7. Naciśnij przycisk Fire, aby zakończyć test.
8. Przełącz Mode Select z powrotem na Standard i naciśnij przycisk powrotu do startu (zielony przycisk) na konsoli, aby przywrócić głowicę z powrotem z zaślepki (125 mm).
9. Przejdź do sterowania trawersy i przełącz się z powrotem na niską stawkę (ikona żółwia).
10. Otwórz obudowę i wyjmij próbkę. Znajdź pliki danych przechowywane na komputerze pod adresem
    C:\Datafiles\High Rate Data (dla danych o wysokiej szybkości) i w C:\Datafiles\Low Rate Data (dla danych o niskiej szybkości).

7. Procedura wyłączania

1. W oprogramowaniu aplikacji kontrolera ustaw moduł HSM 1 na niski (żółty), a następnie na wyłączony (czerwony). Spowoduje to zamknięcie kolektora i wyłączenie pompy.
2. W oprogramowaniu do projektowania testów zapisz przebieg testu, jeśli jest to wymagane, postępując zgodnie z menu górnym Plik> Zapisz jako, a następnie wybierz test. Zamknij oprogramowanie do projektowania testów.
3. Zamknij aplikację kontrolera. W razie potrzeby zapisz parametry przed zamknięciem oprogramowania. Wyłącz komputer.
4. Zamknij zawór hydrauliczny (duża dźwignia) i ponownie wyłącz zasilanie konsoli sterowania za pomocą przycisku zasilania na zasilaczu UPS.

8. Analiza danych

1. Wyeksportuj nieprzetworzone dane z komputera ramy ładowania do wybranego oprogramowania do przetwarzania końcowego.
2. Oblicz rzeczywiste obciążenie na podstawie odczytów tensometrycznych zamontowanych na przekroju manometru i porównaj je z surowymi danymi obciążenia z szybkiego DAQ. Jeśli dzwonienie w danych DAQ o dużej prędkości jest poważne, użyj obciążenia obliczonego z tensometru w następnych krokach⁴.
3. Oblicz naprężenie w przekroju miernika, σ_skrajni, na podstawie obliczonego obciążenia, P, i przekroju próbki w przekroju miernika, A_{x - sekcja}:
   
4. Uzyskaj odkształcenie na przekroju miernika za pomocą jednej z następujących metod:
   1. Średnie odkształcenie w przekroju miernika:
      1. Oblicz wydłużenie przekroju zakładki, znając obciążenie, długość przekroju zakładki, moduł sprężystości próbki i pole przekroju poprzecznego.
         UWAGA: Jeśli moduł sprężystości jest funkcją szybkości odkształcania, wymagana jest procedura iteracyjna (szczegóły są wyjaśnione w reference⁷).
      2. Odejmij wydłużenie przekroju wypustki od wydłużenia całej próbki (tj. przemieszczenia główki ramy obciążeniowej), aby uzyskać wydłużenie przekroju skrajni.
      3. Oblicz średnie odkształcenie w przekroju miernika na podstawie wydłużenia przekroju miernika i długości początkowej.
   2. Miejscowy szczep z DIC:
      1. Określ miejsce na przekroju manometru, w którym próbka uległa uszkodzeniu (tj. podzieliła się na dwie części) i ogranicz pole odkształcenia do lokalnego obszaru w pobliżu sekcji uszkodzenia.
      2. Zmierz i zapisz odkształcenie w okolicy za pomocą wybranego oprogramowania do przetwarzania końcowego DIC.
5. Narysuj krzywą naprężenie-odkształcenie uzyskaną w poprzednich krokach.

Results

Czas trwania testu dynamicznego jest zazwyczaj porównywalny do czasu potrzebnego falom naprężeń na podróż w obie strony na całej długości układu ładunkowego (tj. uchwytów, próbki i obciążenia) system¹. Badanie dynamiczne jest ważne, jeśli liczba i amplituda fal naprężeń podczas badania dynamicznego jest kontrolowana w taki sposób, że osiągnięta jest równowaga dynamiczna, a próbka ulega jednorodnemu odkształceniu przy prawie stałej prędkości odkształcania. Projekt n...

Discussion

Na surowe dane uzyskane w eksperymencie ma wpływ geometria próbki i położenie tensometrów na próbce. Dane dotyczące obciążenia w testach dynamicznych o niskiej prędkości odkształcania uzyskane przez piezoelektryczną myjkę obciążenia wbudowaną w ramę obciążeniową przy wyższych prędkościach odkształcania (Bruce i wsp.³ sugerowane > 10/s, podczas gdy dla Wang i wsp. ⁹ zgłosiło, że limit ten wynosi 100/s) zazwyczaj cierpią z powodu oscylacji o dużej amplitudzi...

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Obiektyw aparatu Opto	Engineering		Obiektyw telecentryczny 23-64
Szybka kamera	SAX Photron Fastcam
Wysoka prędkość DAQ	National Instruments	USB-6259
Szybka serwo-hydrauliczna rama obciążeniowa	MTS Systems Corporation	Custom Built
Jab Bullet Light z dyfuzorem	AADyn KULA JAB		15&stopnie; dyfuzory
Mikropomiary	tensometryczne	Model EA-13-062AQ-350