Charakterystyka materiału o pośredniej szybkości odkształcania z cyfrową korelacją obrazu

Właściwości mechaniczne materiałów zależą od szybkości przyłożenia obciążenia. Nasz protokół może być używany do rejestrowania zachowania materiału przy średnich prędkościach odkształcania. Główną zaletą tej techniki jest to, że materiały można charakteryzować przy użyciu bezkontaktowej techniki pomiaru odkształceń w pełnym polu w celu uchwycenia odkształceń powierzchniowych za pomocą szybkich kamer.

Charakterystyka pośredniej szybkości odkształcania materiałów często wymaga radzenia sobie z niepożądanymi oscylacjami zwanymi dzwonieniem w wynikach, których należy unikać poprzez odpowiedni projekt próbki i protokół testowy. Przed przystąpieniem do zabiegu należy przygotować próbki rozciągania w kształcie kości psa, zgodnie z parametrami Międzynarodowej Organizacji Normalizacyjnej. Następnie pomaluj powierzchnię próbki, aby wykazywała cechy wysokiego kontrastu.

Dopasowując wzór kontrastu do rozmiaru przetwornika obrazu aparatu, taki jak każda ciemna cecha kontrastu, składa się z około trzech lub więcej pikseli, a następnie odłóż próbkę na bok, aby farba wyschła. Gdy próbka jest gotowa, włącz zasilanie konsoli sterującej i upewnij się, że zawór odcinający, od pompy do ramy wysokiego przepływu, jest otwarty, przed włączeniem komputera. Na pulpicie uruchom aplikację kontrolera, wybierając konfigurację cfg z dużą szybkością obliczania przemieszczenia i klikając resetuj, aby wyczyścić blokadę.

Uruchom pompę hydrauliczną i otwieraj kolektory serwisowe pojedynczo, czekając, aż wskaźnik niskiego poziomu przestanie migać, zanim naciśniesz wskaźnik wysokiego poziomu dla każdego kolektora. Uruchom oprogramowanie do projektowania testów i upewnij się, że pompa hydrauliczna i kolektor o wysokim poziomie serwisowym są włączone. Następnie kliknij, zarchiwizuj, nowy, przetestuj z szablonu i szablonów niestandardowych i wybierz próbę rozciągania.

Aby skonfigurować tensometr, ustaw przełącznik sterowania poprzeczką ramy obciążeniowej na niską szybkość i dopasuj przewody tensometru próbki do przewodów skrzynki tensometrycznej wewnątrz komory testowej zgodnie z kolorami przewodów. Następnie, w aplikacji sterownika, w obszarze Wejścia pomocnicze i szczep jeden, wybierz maksymalny zakres odkształceń. Następnie aktywuj sterowanie ręczne i wprowadź pozycję głowicy do pełnego wysuwu na minus 125 milimetrów.

Wyłącz pole wyboru włącz polecenie ręczne i odznacz wyłączne pole sterowania. Elastyczny sznurek może być użyty do przytrzymania luźnego adaptera w pozycji złożonej, aby zrobić miejsce na zainstalowanie kuponu. Użyj uchwytu montażowego, aby wyrównać kupon wewnątrz uchwytów.

Naciśnij ikonę, aby aktywować słuchawkę i potwierdź, że wyłączne pole sterowania w oprogramowaniu nie jest zaznaczone. Upewnij się, że górny uchwyt jest luźny, aby zapobiec niepożądanemu obciążeniu próbki, i usuń elastyczny sznurek. Naciśnij ikonę koła, aby aktywować kontroler i powoli obracaj kierownicę, aby opuścić głowę, aż dolne ramię adaptera luzu zostanie prawie całkowicie schowane.

Naciśnij ponownie ikonę, aby wyłączyć słuchawkę i zaznacz wyłączne pole sterowania za pomocą sterowania ręcznego, aby ustawić głowicę dokładnie na minus 125 milimetrów. Za pomocą klucza i klucza obrócić luźny adapter, aby dokręcić górne uchwyty bez skręcania kuponu, a następnie sprawdź podkładki spiralne między adapterem luzu a pośrednią głowicą krzyżową, aby upewnić się, że podkładki są szczelne i że nie ma luzu osiowego wzdłuż układu ładunkowego. Następnie przywróć ościeżnicę do wysokiej prędkości i upewnij się, że drzwi obudowy są szczelnie zamknięte.

Aby skonfigurować urządzenie do cyfrowej korelacji obrazu, otwórz oprogramowanie przeglądarki szybkiego obrazowania i kliknij przycisk Wykryj przed zapisaniem konfiguracji. Kliknij opcję kamery i wybierz zakładkę wejście-wyjście, aby ustawić sygnały zewnętrzne. Aby ustawić liczbę klatek na sekundę i rozdzielczość klatek, kliknij opcję zmienna i ustaw częstotliwość kamery oraz szybkość akwizycji danych na tę samą liczbę, co system szybkiego gromadzenia danych w ramce ładowania.

Następnie otwórz szybką akwizycję danych w przeglądarce szybkiego obrazowania i wybierz wymagane kanały i próbki na klatkę. Aby uruchomić test, otwórz test rozciągania i wybierz nowy przebieg próby, aby wprowadzić prawidłową nazwę pliku. W razie potrzeby zmodyfikuj pola i kliknij przycisk OK.

W polu Szybkość narastania wybierz nominalną żądaną prędkość podnoszenia i kliknij przycisk OK. Pojawi się seria monitów przypominających, że należy sprawdzić kluczowy sprzęt, po czym można rozpocząć test, klikając ikonę uruchamiania. Na konsoli sterowania naciśnij i przytrzymaj przełącznik akumulatora ładowania ramienia, aby uzbroić system.

Następnie naciśnij przycisk ognia, aby zakończyć test. Prędkość testu należy obliczyć na podstawie rzeczywistych scenariuszy, na przykład w przypadku symulacji zderzenia samochodowego można zastosować prędkość około ośmiu metrów na sekundę. W celu analizy danych należy wyeksportować nieprzetworzone dane z komputera ramy obciążeniowej do wybranego oprogramowania do przetwarzania końcowego i określić lokalizację na sekcji miernika, w której próbka uległa awarii.

Ogranicz pole odkształcenia do lokalnego obszaru w pobliżu sekcji uszkodzenia i zmierz i zarejestruj odkształcenie w okolicy. Następnie narysuj krzywą naprężenie-odkształcenie uzyskaną z pomiarów. Oba te testy zostały przeprowadzone prawidłowo, ale dane obciążenia bezpośrednio pobrane z połączenia siły ramy obciążeniowej nie mogły być wykorzystane w tym teście w alternatywnej technice pomiaru obciążenia, takiej jak pomiar odkształcenia przekroju zakładki, było konieczne.

Jednak w tym teście surowe dane dotyczące obciążenia z ramy obciążeniowej były dobrze zgodne z obciążeniami tensometrycznymi. Przedstawiono typowy przykład wyników korelacji obrazu cyfrowego dla próbki aluminiowej kości psa z ewolucją pola odkształcenia w czasie na całym przekroju miernika. Równomierne odkształcenie w danym przekroju poprzecznym próbki ilustruje prawidłowe obciążenie i analizę danych podczas badania.

A utrata korelacji obrazu cyfrowego na ostatnim obrazie była spowodowana silnym neckingiem, który powodował łuszczenie się farby i był nieunikniony bezpośrednio przed awarią w pobliżu strefy awarii. Te krzywe naprężenie-odkształcenie uzyskane z cyfrowej korelacji obrazu i z danych o przemieszczeniu głowicy krzyżowej ramy obciążeniowej ilustrują i uśredniają odkształcenie naprężeniowe dla całego przekroju skrajni oraz wykazują trafność techniki i dobrą zgodność między wynikami. Kompleksowa ocena wyników zapewnia, że protokół jest przeprowadzany w granicach obowiązujących założeń.

Takich jak reżim dominacji bezwładności lub warunki antypoślizgowe i uchwyty. Zgodnie z tą procedurą można przeprowadzić szereg różnych testów charakterystyki mechanicznej, takich jak testy prześwitu, zginania, przebijania lub ściskania na różnych materiałach. Technika ta wypełnia lukę między testami quasi-statycznymi a technikami charakteryzowania ultra wysokiej szybkości odkształcania.

Pozwala nam to w pełni scharakteryzować zachowania materiału w funkcji szybkości odkształcania.