什么是非接觸式應(yīng)變測(cè)量？

傳統(tǒng)的應(yīng)變測(cè)量裝置，如應(yīng)變計(jì)和夾式引伸計(jì)，需要連接到試樣上。而非接觸式方法將激光/數(shù)碼相機(jī)與記錄系統(tǒng)和圖像測(cè)量技術(shù)相結(jié)合，可以精確計(jì)算任何給定測(cè)試樣品的多軸位移、應(yīng)變和應(yīng)變率。

基礎(chǔ)的非接觸式應(yīng)變測(cè)量解決方案(NCSS)是一維的，測(cè)量被測(cè)樣品上兩點(diǎn)或標(biāo)記之間的距離。這些一維解決方案用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)拉伸/壓縮應(yīng)變測(cè)量和裂紋開(kāi)口位移(COD)。目前此類NCSS的最常見(jiàn)技術(shù)是激光器，光學(xué)線掃描儀和數(shù)字圖像相關(guān)(DIC)軟件。

非接觸式引伸計(jì)也用于二維測(cè)量。測(cè)量軸向平均應(yīng)變、軸向橫向應(yīng)變(r/n/k)、剪切和裂紋擴(kuò)展。

三維應(yīng)變測(cè)量需要立體成像功能，至少有兩組光學(xué)元件從固定距離觀察同一物體，以進(jìn)行垂直、水平和面外測(cè)量。允許用戶利用更強(qiáng)大的DIC軟件來(lái)測(cè)量全場(chǎng)位移、應(yīng)變和應(yīng)變率。

為什么要使用非接觸式應(yīng)變測(cè)量技術(shù)？

雖然有充分的理由使用傳統(tǒng)的接觸式引伸計(jì)，但非接觸式應(yīng)變測(cè)量通常可以提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性并節(jié)省時(shí)間。使用NCSS，測(cè)試數(shù)據(jù)不會(huì)受到樣品上接觸裝置的重量或鋒利邊緣的影響。在處理柔軟或精細(xì)的樣品時(shí)，這尤為重要。

圖像記錄清楚地識(shí)別樣品失效位置，主要通過(guò)測(cè)試后的測(cè)量調(diào)整，為審查和改進(jìn)測(cè)試數(shù)據(jù)提供了機(jī)會(huì)。準(zhǔn)確了解樣品性能的能力意味著可以通過(guò)更少的測(cè)試獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，從而節(jié)省時(shí)間。記錄的物理數(shù)據(jù)也可以進(jìn)行后處理，并用于創(chuàng)建、驗(yàn)證甚至改進(jìn)所選材料的現(xiàn)有有限元分析(FEA)模型。

因此，NCSS可以輕松捕獲準(zhǔn)確而全面的數(shù)據(jù)，對(duì)有關(guān)試樣性能的更詳細(xì)數(shù)據(jù)的需求，特別是在評(píng)估新復(fù)合材料和其他先進(jìn)材料或具有特殊幾何形狀的試樣時(shí)，正在推動(dòng)對(duì)非接觸式解決方案的需求。

具體案例

對(duì)于材料/樣品可能不均勻、平面和各向同性的開(kāi)發(fā)或研究工作（例如復(fù)合材料、增材制造材料或小型結(jié)構(gòu)/設(shè)備），可能有機(jī)會(huì)通過(guò)目視捕獲故障機(jī)制來(lái)提高測(cè)試實(shí)驗(yàn)室的生產(chǎn)力。當(dāng)通過(guò)設(shè)計(jì)完成時(shí)，所需的測(cè)試數(shù)量可以大大減少。通過(guò)使用2D或3D，用戶可以從單個(gè)測(cè)試中收集更多信息。

使用單光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行基本材料測(cè)試可以輕松提供軸向和橫向應(yīng)變信息，以確定泊松比，r，n和k值。包括測(cè)試的視頻記錄為實(shí)驗(yàn)室管理人員提供了測(cè)試結(jié)果的證實(shí)證據(jù)。

NCSS發(fā)展趨勢(shì)

由于計(jì)算機(jī)處理器和高分辨率數(shù)碼鏡頭技術(shù)的不斷發(fā)展，NCSS變得更容易使用且更實(shí)惠，使其成為所有材料測(cè)試領(lǐng)域的可行選擇。現(xiàn)在，實(shí)驗(yàn)室管理人員可以利用NCSS來(lái)提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)力。目前有各種各樣的解決方案可用，因此他們可以找到適合其具體測(cè)試挑戰(zhàn)的選項(xiàng)。