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DIC技术在疲劳试验中如何应用?助力构件疲劳强度设计

循环疲劳是工程系统中许多灾难性故障的根本原因,如飞机、汽车构件、生物医学材料、电子封装、铁路、桥梁等。由循环加载引起的金属材料的弱化最终导致应力作用下的断裂,通常大大低于在单向加载下引起断裂的应力。这样的故障通常发生在长期循环加载之后,使预测故障何时发生复杂化。

设计安全关键元件,使其能够超过临界循环次数,需要了解材料在所需循环次数下的疲劳强度。疲劳寿命的变化可能归因于材料加工或组件制造过程中引入的罕见缺陷的存在,或材料本身的固有特征(包括屈服强度、极限抗拉强度和硬度等),疲劳强度随着屈服强度或极限抗拉强度的增加而增加。随着外加应力的增加,金属材料会发生不可逆的变形,表现为局部滑移事件,反复循环导致疲劳失效。

海塞姆视觉应变仪,基于数字图像相关技术(DIC),采用由于其不受材料形状、尺寸限制以及非接触测试的特点,在各种涉及应变测量的领域中展现出巨大的优势,是一种疲劳裂纹全局动态测量及可视化方法,且无需标定,即插即用。

海塞姆视觉应变仪基于单目三维DIC技术,仅需要一套相机和镜头,与疲劳试验机联机使用,为不同的疲劳测试提供全场应变测试解决方案。经过实验可以获得在循环应力载荷作用下,构件不同位置在不同载荷下的三维全场变形分布情况。

海塞姆自研的Visual Strain Gauge软件,可根据疲劳加载实验触发锁相环功能,精确捕捉疲劳加载过程完整周期实验数据,还原疲劳加载周期变形和位移数据;精确记录疲劳实验运行周期和峰值下变形特性,还原一个疲劳周期。


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