【摘要】 DIC基于全场图像分析测量不同时间步长的位移和应变。

DIC 设置用于测量测试样本的全场位移。

 

DIC [1]基于全场图像分析测量不同时间步长的位移和应变。

 

为了找到位移场,首先应在样本表面制作随机散斑图案。

 

为了给样品提供合适的背景,在样品表面涂上一层薄而均匀的不透明白色丙烯酸涂层。

 

使用间距为 0.013 英寸的标准均匀图案(购自Corlated Solutions, Inc.)对哑铃形样本进行斑点处理。

 

对于 CT 样品,使用 150 μm锥形喷嘴喷枪将黑色漆雾喷涂在样品准备好的白色层表面上。

 

散斑图案的质量评估为VicSnap(DIC 版本 8-b245,Corlated Solutions Inc.)。

 

在对样本施加载荷之前,该软件可以通过创建虚拟变形并将其与散斑的原始状态进行比较来评估近似结果的质量。

 

通过对VicSnap的初步评估,在测试之前检查了样本上相机的斑点、光线和焦点的质量。

 

将涂有白色油漆并带有黑点图案的哑铃形和 CT 样本分别安装在带有 25 KN 测力传感器的拉伸试验机中。

 

在开始使用 DIC 技术进行分析之前,首先对系统进行校准。

 

校准后,施加负载并按要求的时间间隔开始 DIC 拍摄。

 

与拉伸测试平行的两个立体摄像机跟踪样本表面机器。

 

这两个相机用于提高测量精度并降低相机对失真的敏感度。

 

这里,使用2.5D-DIC代替2D-DIC。

 

 

原因是在 2D-DIC 中,样本必须与相机传感器完全平行,并且位移应该是平面的,没有任何平面外位移。

 

这种情况在实践中几乎是不可能的。

 

如前所述,使用 DIC 技术测量裂纹尖端的位移和应变场实际上是不可能的。

 

在本实验中,从距裂纹尖端约 0.1 至 0.3 毫米处开始捕获机械场。

 

因此,应变是从裂纹尖端前方0.3mm处开始进行比较的。

 

还从DIC结果中提取相同的应变分量并与数值结果进行比较。

 

在这里,观察到实验测试结果和数值技术之间有很好的相似性。

 

[1]K. Agathos, S.P. Bordas, E. Chatzi Improving the conditioning of XFEM/GFEM for fracture mechanics problems through enrichment quasi-orthogonalization Comput. Methods Appl. Mech. Eng., 346 (2019), pp. 1051-1073

 

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