三维电子束云纹法

三维电子束(3D电子束)云纹法是一种微尺度三维变形测量方法。该方法通过在试件表面制作高密度光栅,结合双目视觉立体成像技术,在SEM中形成两个角度的电子束云纹图,即可分析获得三维变形信息。考虑到离面变形与面内变形计算时的相互耦合关系,本文对现有的3D电子束云纹法进行了进一步发展,系统推导了3D电子束云纹法的通用理论公式。利用变形前后不同角度拍摄的电子束云纹图,可分别迭代计算出面内变形、离面变形和形貌等信息。对全息光栅鼓泡变形的验证实验证明了本文发展的3D电子束云纹法理论的正确性。

镶嵌粒子周围应变场的实验和数值模拟研究

采用电子束云纹法对陶瓷粒子嵌入316L不锈钢表面后粒子周围应变场进行了实验测量,分析了镶嵌粒子周围应变场的分布规律;运用LS-DYNA对嵌入粒子周围及内部应变场进行了有限元模拟,并与实验结果进行比较;同时对2个粒子嵌入情况进行了有限元模拟,分析了粒子之间的距离对应变场及残余应力场的影响。结果表明:距嵌入粒子边缘距离越小,塑性应变越大,随着距离的增加,塑性应变逐渐减小,最后趋于零,x方向的最大塑性应变为10.75%,y方向的最大塑性应变为11.33%;实验结果和数值模拟结果吻合较好,最大误差为10.8%;粒子之间的距离越近,对应变场及残余应力场的分布范围影响越大,而对最大残余应力值的影响较小。