光学应变测量系统在研究生实验教学中的应用

把光学应变测量系统(ARAMIS 3D)用于研究生的高等实验力学实验中,开发了多个研究型实验。论文介绍了一个典型实验,利用数字图像相关方法(Digital Image Correlation,DIC)测定了带孔铝合金圆试件的拉伸弹性模量,观测圆孔周围的应力集中现象。在分级载荷下,采集试件变形前后的数字图像,对所采集的一系列数字图像进行相关计算获得三维应变场分布规律,从而获得拉伸铝试件的弹性模量。并将实验结果与电测法测得的弹性模量进行比较,两者吻合良好。同时,通过应变云图我们非常直观地观察到试件圆孔附近的应力集中现象。实验结果表明,利用这种简单高效的方法测定各种试件的弹性模量是可行的,具有很好的应用价值。更重要的是,能为一些利用传统接触式测量技术难以测量的试件提供一个新的研究途径。该光学应变测量系统可以非接触式的准确直观地实现对位移场、应变场的三维测量,能够更好地满足工程实验测试的要求。把该系统引入研究生的高等实验力学实验中,可进一步培养学生的科研意识、创新精神,更好地开拓学生的新视野,加深对力学知识的理解和掌握,极大地提高学生的科研积极性,更好地了解和掌握当前力学领域的先进测量手段,为做科研打下坚实的基础。

光学应变测量系统研究现状与展望

随着光学测量技术在应变测量中的应用,应变测量进入一个新的领域,特别是随着光纤传感器技术的全面发展,光学应变测量技术逐步成为了应变测量的主要技术.为此,介绍了几种光学应变测量系统及其应用,了解了现在光学测量技术在应变测量方面的现状,提出了一些光学测量在应变测量方面的进一步研究方向.

非接触式光学应变测量技术研究进展

随着光学应变测量技术的兴起,特别是非接触式的光学应变测量技术的发展,使得这一技术已成为应变测量的先进技术。本文在分析非接触式应变测量技术研究进展的基础上,介绍了几种较前沿的非接触式光学应变测量技术及其应用,同时对该技术的优缺点进行了总结。

ARAMIS光学应变测量在QP980钢板成形极限试验中的应用

成形极限曲线(FLC)是由钢板失效时的极限主次应变点描绘成的曲线,采用FLC可以精确评价高强钢QP980成形性能优劣,并可以方便地用在钢板冲压仿真分析中,但是成形极限试验传统的网格分析测量方式过程繁琐。ARAMIS光学应变测量系统配备双相机测量设备,采用数字散斑测量方式,可实现高精度实时测量变形,克服了传统测量方式的缺点。高强钢QP980因为强度高、延伸率较低,采用传统的检测方式不容易观察到临界失稳的状态。试验表明ARAMIS光学应变测量可以方便准确找到颈缩开始时刻,获得QP980试样失稳时的表面应变分布,采用截线法和时间相关法得到FLC。通过试样应变云图,可以进行应变路径分析,进一步观察高强钢变形特点。

特种设备监测中应变光学测量关键技术的应用研究

现代社会迅猛发展的今天,特征设备应用范围越来越广泛,确保特征设备具有良好的性能,可以使各项生产活动安全、稳定进行,从而推动现代社会向着更加良好的方向发展。所以,在特征设备运行过程中,应采取科学、合理的方式对其运行状态进行监测。基于此,本文以应变学测量中的数字散斑技术为依托,设计出了一种特征装备高温监测系统,并对该系统的应用效果进行了检测,通过检测可以发现,其可以较为准确的检测出特种装备管道蠕变应变,可将其应用到实际当中。

三维数字图像相关法测量氧化锆陶瓷的弹性模量

利用三维光学应变测量系统(ARAMIS 3D)采集不同载荷下的氧化锆陶瓷的数字图像,并进行相关计算获得了三维应变云图,测得了氧化锆陶瓷的压缩弹性模量。实验结果表明,利用数字图像相关技术可以为脆性的陶瓷材料力学性能提供一个可靠的研究途径。

锌层对镀锌薄板DX51D+Z成形极限的影响及成形改善

为研究锌层对镀锌薄板DX51D+Z的成形影响,利用三维光学应变测量系统对该钢板开展成形极限检测,获得冲压失效时的主次极限应变点描绘成的成形极限曲线(Forming Limit Curve),并与去锌层基板对比测试,发现锌层对镀锌薄板成形性能存在一定负面影响。在特定的应变状态下,镀锌薄板DX51D+Z比去除锌层基板的成形极限低5%~12%。通过观测相关点的应变分布,发现镀锌钢板成形受润滑条件影响显著,可以采用3层0.05 mm聚乙烯和0.1 mm凡士林进行改善,经试验验证,改善润滑条件可以有效地促进镀锌DX51D+Z成形拱顶部位的应变均匀分布,极限主应变得到约9%的提升。

基于ARAMIS的搅拌摩擦焊焊接件拉伸试验分析

利用ARAMIS光学应变测量系统分析了搅拌摩擦焊焊接件在拉伸过程中的应变分布和不同位置处的应变变化曲线,结果表明,试验前300s应变变化较缓慢,处在均匀塑性应变阶段,应变从0增加到10%左右,而当300s时出现颈缩后,进入非均匀集中塑性应变阶段,应变在100s内从10%增加到30%左右,最后在400s时断裂;距焊缝越近,应变变化越剧烈,离焊缝较远处,应变变化曲线相对较平缓,最大应变出现在焊缝后退侧热影响区,达到31%,而焊核和前进侧的应变最大分别达到24%和16%。