熱-機械載荷耦合下的復合材料全場應變測量

   復合材料具有熱敏感性,材料的機械性能在不同的溫度下會有很大的差異?,F有的高溫實驗與測量手段如高溫應變片、高溫引伸計等,都存在獲取數據單一有限和溫度應用局限性問題,難以有較全面、可靠的數據獲取和展現。如果使用非接觸的DIC數字圖像相關技術及不均勻熱載荷環境下紅外溫度場測量技術應用相結合,是否就能夠為復合材料高溫試驗提供豐富的全場應變信息并進而獲得溫度場/熱載荷對機械性能的影響分析?
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C/C復合材料真空爐加熱至1900℃的DIC全場應變測量
  美國CSI公司的VIC-3D IR? 系統,可以便捷的獲取高溫試驗圖像和紅外圖像,從而使測量同時獲得溫度場/熱載荷場和表面應變場分析結果,該系統通過對可見光位移場/紅外光位移場的精準同步校準,使溫度場和應變場數據精確的統一在同一空間3D坐標系中,用戶可以輕松的獲取應變-溫度或應變-機械載荷-溫度或應變-機械載荷的完全耦合的全場數據信息。
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C/C復合材料高溫散斑及1400℃下的全場位移與應變云圖
  與傳統的測量方法相比較,該方式具有如下優點:
 
  1. 非接觸的測量方式擴展了系統可測量的試驗應用場景,擺脫了傳統傳感器的限制條件;
 
  2. 全場測量方式滿足了復合材料力學性能測量所需的數據豐度和密度,使得觀測范圍連續且更廣,有利于對各向異性材料力學性能的分析工作。
 
  3. 為非均勻溫度的熱環境試驗,測量熱載荷對材料與結構力學性能的影響,提供了可靠的機械載荷-溫度載荷耦合影響的全場測量技術;