5月28-30日，由中國材料研究學會疲勞分會主辦的“第六屆疲勞學術(shù)專題研討會(2021)—材料和結(jié)構(gòu)疲勞試驗研究新方法”在天津舉行。會議旨在共享工程材料與結(jié)構(gòu)疲勞試驗研究新理論、新方法和新技術(shù)的研究成果，交流、探討相關(guān)新理論、新方法和新技術(shù)的發(fā)展趨勢。

　　新拓三維攜自主研發(fā)的明星產(chǎn)品——XTDIC三維光學應(yīng)變測量系統(tǒng)亮相此次研討會，為新材料的疲勞研究、工程構(gòu)件的疲勞斷裂與失效分析、腐蝕疲勞分析提供精準、高效、可視化的三維數(shù)字化解決方案。

　　新拓三維3D全場應(yīng)變測量方案

　　新拓三維在會議上展出的XTDIC三維光學應(yīng)變測量分析系統(tǒng)，是國內(nèi)首個自主研發(fā)的數(shù)字圖像DIC技術(shù)三維變形測量系統(tǒng)，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心算法，能夠快速獲取三維坐標、全場位移及應(yīng)變，支持50mm-10m范圍的測量幅面，應(yīng)變測量精度可到0.005%。

　　XTDIC系統(tǒng)可以獲取材料在實驗和服役過程中的全場應(yīng)變數(shù)據(jù)，觀察和分析材料在加載變形時，從裂紋產(chǎn)生到失效的整個過程在材料和結(jié)構(gòu)的拉伸、壓縮、彎曲、剪切失效等測試領(lǐng)域應(yīng)用非常成熟，為科研人員提供新的疲勞性能測試的解決方案。

　　主要應(yīng)用領(lǐng)域

　　在材料力學性能測量方面：DIC技術(shù)可用于如火箭發(fā)動劑固體燃料、橡膠、光纖、壓電薄膜、復(fù)合材料以及木材、巖石、土方等天然材料的力學性能的檢測。

　　在損傷與破壞檢測方面：DIC技術(shù)被廣泛應(yīng)用于破壞力學研究中，包括裂紋尖端應(yīng)變場測量、裂紋尖端張開位移測量以及高溫下裂紋尖端應(yīng)變場測量等。DIC技術(shù)還可用于陶瓷電容器、電子器件，電子封裝的無損檢測研究。

　　在細觀力學測量方面：借助于電子顯微鏡，DIC被越來越多地應(yīng)用于細觀力學測量，物體表面粗糙度的測量。

　　新拓三維全場應(yīng)變測量應(yīng)用案例

　　金屬材料雙向拉伸

　　XTDIC系統(tǒng)可與雙向拉伸試驗機的兩路力信號實現(xiàn)通訊，在進行鋁合金試件雙向拉伸實驗時，觀測試件表面應(yīng)變場變化，測量試件相關(guān)力學性能參數(shù)，分析鋁合金金屬材料的力學性能。

　　圓棒料疲勞試驗測試

　　XTDIC系統(tǒng)通過追蹤物體表面變形前后散斑圖像中同一像素點的位置，獲取該像素點的位移量，從而得到試件表面的全場位移。根據(jù)位移數(shù)據(jù)自動計算出應(yīng)變數(shù)據(jù)，助力研究材料和結(jié)構(gòu)受力過程中的疲勞斷裂機理和行為。

　　混凝土三點彎曲測試

　　傳統(tǒng)的三點彎曲測試，采用應(yīng)變計來檢測裂紋，無法預(yù)測混凝土裂縫出現(xiàn)的初始位置。XTDIC系統(tǒng)通過采集圖像分析被測物表面的變形和應(yīng)變數(shù)據(jù)，實現(xiàn)從全方位、不同角度觀察裂紋的擴展和演化。

　　斷裂沖擊力學測試

　　沖擊韌度(Ak值)表示材料在沖擊載荷作用下抵抗變形和斷裂的能力，其值的大小表示材料的韌性好壞。XTDIC系統(tǒng)可測量材料發(fā)生裂縫及裂紋擴展過程，并全場記錄沖擊載荷下材料表面的變形。

　　骨胳材料負載應(yīng)變測試

　　當外力施加于​骨胳​時，​骨胳​結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生應(yīng)力和應(yīng)變，并有復(fù)雜的變化。采用動物模擬脛骨負載狀態(tài)，驗證脛骨受拉變形情況及抗拉能力。XTDIC系統(tǒng)可支持各種應(yīng)變測量，結(jié)合光學體式顯微鏡，對雞脛骨觀測區(qū)域進行放大，能夠觀測到更細節(jié)的特征，清晰地觀測骨骼受力部位的位移、應(yīng)變場。

　　有限元仿真驗證

　　有限元仿真適用于材料和結(jié)構(gòu)強度、剛度、屈曲穩(wěn)定性、動力響應(yīng)、彈塑性等力學性能的分析計算，XTDIC系統(tǒng)實測數(shù)據(jù)，可以比較和驗證仿真數(shù)據(jù)，便于調(diào)整和優(yōu)化模擬參數(shù)，基于實驗數(shù)據(jù)對材料和結(jié)構(gòu)性能進行優(yōu)化設(shè)計。

（責任編輯：華康）