实验背景
航空航天、核动力应用领域,材料与结构件面临极端高温工况环境,热变形、裂纹扩展等力学行为变化影响设备安全和寿命。数字图像相关(DIC)技术凭借非接触、全场测量、抗干扰的优势,成为高温工况下材料力学研究的有力工具。
近期,千眼狼工程师与国内某头部装备企业研发人员,共同开展了基于高温DIC技术的复合材料试件拉伸实验,验证了高温DIC技术的稳定性和精度,探索高温材料性能评估的新方法。
实验设备
实验采用千眼狼高温DIC测量系统,核心配置如下:
1)图像采集设备:采用千眼狼Revealer高分辨率相机4096×3000 @30fps,搭载50mm大视场工业镜头。
2)光源系统:450nm波段100W高功率蓝光光源,配备进口滤光片,抑制高温红光。
3)DIC软件:采用Revealer自研RDIC应变测量分析软件,支持实时全场应变计算与位移追踪。
本次实验平台还包括真空高温炉、复合材料试件、引伸计等。
实验步骤
1)搭建DIC测量系统,覆盖目标视场15×15cm。
2)喷涂高温无机散斑材料至试件表面。
3)安装蓝光光源与滤光片,降低曝光时间,提升图像对比度。
4)启动高温拉伸试验机,同步触发DIC系统,采集合计1800帧图像。
5)通过Revealer DIC软件测量分析位移数据,并与引伸计测量结果对比验证。
实验数据与精度验证
高温DIC系统与传统引伸计测得试件标距段的位移数据对比如下:
1)弹性阶段,高温DIC测量位移数据结果与引伸计偏差≤1.2%;
2)塑性阶段,高温DIC测量位移数据结果与引伸计偏差≤2.8%;
3)断裂前临界阶段,受高温白雾导致的局部散斑模糊影响,最大偏差3.5%。
全场位移测量标准差≤0.03mm,验证了高温DIC系统非接触测量的可靠性。
实验展望
本次实验验证了DIC测量系统在极端高温工况下的高精度测量能力,解决了高温环境下散斑材料融化以及红光干扰抑制问题,为材料在高温拉伸状态下的性能评估提供可靠的数据支持。未来,千眼狼将持续跟踪高温力学领域科研动态,不断攻克超高温DIC测量技术难点,推动数字图像相关DIC测量技术在复杂工况下的工程化应用。