胡雪兵
,
周华飞
,
汪小平
,
秦良忠
玻璃钢/复合材料
进行了风电叶片单/双轴静载试验,采用数字图像相关技术监测其全场三维变形.结果表明,在各荷载工况下,风电叶片的三维位移分布具有良好规律,应变分布则无明显规律.在三个方向位移中,平面外位移远大于平面内位移.单/双轴荷载作用下,风电叶片三维位移存在显著差异,且位移差值随加载等级增大而增大.在风电叶片全场范围内,双轴荷载作用下的挥舞方向位移大于同级单轴荷载作用下的挥舞方向位移.在叶根至74％叶长(100cm)区段内,双轴荷载作用下的摆振方向位移大于同级单轴荷载作用下的摆振方向位移;而在74％叶长至叶尖区段内,则反之.在叶根至41％叶长(55cm)区域内,单双轴各工况下的展向位移几乎接近于0;而在41％叶长至叶尖区域内,双轴荷载作用下的展向位移大于同级单轴荷载作用下的展向位移.
关键词:
风电叶片
,
数字图像相关
,
静载
,
全场
,
三维变形
伍璧超
,
卢玉斌
高分子材料科学与工程
利用三维数字散斑动态变形测量分析技术联合材料试验机对泡沫硅橡胶进行准静态拉伸、压缩实验,获得其在不同应变率、不同取样方向、不同温度等条件下的力热响应特性.实验结果表明,在拉伸和压缩实验中都具有不太显著的应变率效应及一定的温度效应,压缩试验中的温度敏感性要强于拉伸试验,且其拉伸强度和屈服应力随温度的升高而降低;拉伸试验和压缩试验中试件力学性能都表现为备向异性;压缩实验中试件尺寸的不同对研究其力学性能几乎没有影响;拉伸试验中试件因泡孔壁沟槽的产生而破坏,压缩试验中试件由于泡孔受力压溃而出现裂痕;试验过程中试件内部温度在破坏时达到最高,试件不同位置处的温度变化情况基本一致,最大温升为2℃左右,可视为是等温实验,表明其实验结果是可靠、有效的.
关键词:
泡沫硅橡胶
,
力学性能
,
数字图像相关
,
真实应力-应变曲线
吉建民
,
陈金龙
,
郭广平
,
陈新文
,
王翔
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.10.014
通过数字图像相关方法对三种航空复合材料的弹性常数进行了测试.通过对DICM理论分析,依据ASTM标准提出合理的测试方案使得DICM的应变测试精度达到25με,满足航空复合材料测试要求.同时应用DICM和电测法对比测试了三种不同航空复合材料的弹性常数,实验结果表明这两种方法得到的实验结果相对误差较小,应力-应变曲线基本重合,DICM能够很好地反映航空复合材料的应变响应和精确测试其弹性常数.
关键词:
数字图像相关
,
航空复合材料
,
弹性常数
,
应变测试精度
郝文峰
,
陈新文
,
邓立伟
,
王翔
,
姚学锋
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2015.2.012
将数字图像相关方法用于芳纶纤维复合材料单边裂纹在拉伸载荷作用下的断裂问题研究.介绍数字图像相关方法的基本原理,建立数字图像相关方法中位移场与裂纹尖端应力强度因子之间的关系.通过搭建数字图像相关方法光学非接触测量系统,试验表征含单边裂纹芳纶纤维复合材料试验件在拉伸载荷作用下的全场位移.由数字图像相关方法所得位移场提取不同载荷作用下裂纹尖端应力强度因子,并分析最小二乘拟合项数、数字图像相关计算子区域和步长大小对计算结果的影响.结果表明,增加最小二乘拟合项次和合理选择数字图像相关计算子区域和步长大小可以提高应力强度因子计算精度.
关键词:
芳纶纤维复合材料
,
数字图像相关
,
应力强度因子
,
裂纹
郝文峰
,
原亚南
,
姚学锋
,
马寅佶
玻璃钢/复合材料
将数字图像相关方法用于测量含Ⅰ型双边裂纹复合材料薄板应力强度因子.首先,介绍了数字图像相关方法基本原理,通过最小二乘拟合法建立了裂纹尖端位移场与裂尖应力强度因子的关系.其次,搭建了数字图像相关方法非接触光学测试平台,通过对含Ⅰ型双边裂纹复合材料薄板进行拉伸试验,得到了复合材料薄板双边裂纹尖端全场位移.最后,通过数字图像相关方法计算所得全场位移,提取了裂纹尖端应力强度因子,分析了最小二乘拟合项数、数字图像相关计算中子区域和步长大小的选择对裂纹尖端应力强度因子计算的影响.
关键词:
复合材料薄板
,
数字图像相关
,
最小二乘拟合
,
应力强度因子
,
裂纹
王晓钢
,
姜潮
,
韩旭
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00085
通过数字图像相关方法获取全场应变信息,从应变非均匀性的角度研究Ni单晶体的加工硬化行为.首先提出一种适用于描述单晶体变形的数字图像相关方法,用于准确获取应变场.拉伸实验结果表明,Ni单晶体的塑性应变具有显著的局部化特征,这与滑移带的形成、发展密切相关.根据应变场的演化特征,3种变形机制可被确定,且发现它们与材料的3个加工硬化阶段具有一一对应关系.在位错理论框架下,两者之间的内在联系得到了合理的解释,并通过对材料微观结构演化的实验观测得到了很好的验证.
关键词:
Ni单晶体
,
加工硬化
,
塑性变形
,
数字图像相关
,
非均匀性
郝文峰
,
郭广平
,
陈新文
,
王翔
,
张悦
玻璃钢/复合材料
层间剪切强度是评价复合材料层合板层间力学性能的一项重要指标.首先,按照ASTM D 2344开展了复合材料层合板短梁剪切试验,研究了CCF300/5228复合材料层合板层间剪切性能.其次,基于数字图像相关方法得到了不同载荷作用下层间全场位移和应变分布.最后,利用ABAQUS建立了复合材料层合板有限元模型,分析了复合材料层合板层间位移及应变分布,并与数字图像相关计算结果进行了对比.研究表明,数字图像相关方法试验结果与有限元分析结果具有较好的一致性.数字图像相关方法能够实时监测层合板层间应变分布,进而预测层间剪切破坏位置,为复合材料层间剪切性能研究提供有效的全场应变监测手段.
关键词:
复合材料层合板
,
层间剪切性能
,
数字图像相关
,
全场变形
,
ABAQUS
杨志
,
卢博远
,
吕智慧
,
李志远
,
王雅瑞
,
周伟
玻璃钢/复合材料
复合材料胶接结构损伤变形和演化行为的实时表征对其服役的安全性和可靠性评估具有重要的意义.结合数字图像相关(Digital Image Correlation,简称“DIC”)和声发射(Acoustic Emission,简称“AE”)技术,研究循环拉伸加载条件下复合材料单搭接界面的损伤变形与破坏行为.依据单向拉伸失效载荷均值,取准静态破坏载荷的70％和80％分别进行循环拉伸加载实验.通过不同阶段复合材料胶接界面的损伤变形场、应变场信息及演化过程中获取的AE信号,分析循环加载下复合材料单搭接界面损伤破坏的力学机制与实时变形和AE特征信号的对应关系.结果表明,复合材料单搭接试件损伤破坏的实时微位移场特征和AE相对能量、撞击累积数及幅度谱等反映了胶接界面微裂纹的萌生及扩展行为.随应力水平的升高,复合材料单搭接试件破坏前的循环次数呈递减趋势.
关键词:
循环加载
,
复合材料胶接头
,
声发射
,
数字图像相关
,
损伤演化
卢博远
,
赵静
,
韦子辉
,
周伟
玻璃钢/复合材料
通过对碳纤维编织复合材料的拉伸实验,利用声发射技术(Acoustic Emission,简称“AE”)和数字图像相关(DigitalImage Correlation,简称“DIC”)方法研究碳纤维复合材料的损伤演化规律.通过采集试件在拉伸过程中的声发射信号、损伤变形与应变场信息,分析碳纤维编织复合材料的力学加载、变形场和声发射特征参数的关系.结果表明复合材料的位移场、应变场信息以及AE信号特征参数能良好地描述复合材料在拉伸状态下的损伤累积和破坏过程.在加载前期,以40～60 dB低幅度信号为主;随着载荷增加,撞击累计数急剧升高,高幅度、高持续时间信号增多.通过DIC测得的位移场和应变场信息,发现对于相同的载荷增量,加载方向的位移和最大拉应变呈先增加后减小的趋势.
关键词:
碳纤维编织复合材料
,
声发射
,
数字图像相关
,
损伤演化
高红俐
,
刘欢
,
齐子诚
,
郑欢斌
兵器材料科学与工程
为测量谐振式疲劳裂纹扩展试验中紧凑拉伸(compact tension,CT)试件在高频正弦交变载荷作用下裂纹尖端区域位移和应变场的变化规律,提出基于数字图像相关(digital image correlation,DIC)方法和数字化高速摄像技术相结合的动态位移和应变场测量方法.用数字化高速摄像设备采集正弦交变载荷作用下系列CT试件数字散斑图像,用DIC方法计算每幅图像裂纹尖端区域位移和应变场,选取裂纹尖端区域特征点,采用最小二乘正弦拟合方法,求出其正弦规律的变化曲线及振幅、相位、平均载荷等特征量,将拟合出的应变或位移正弦曲线和所对应的系列散斑图像进行匹配,得到一个应力循环内特征位置的图像及其相应位移及应变场,研究其变化规律.采用动态高精度应变仪测量CT试件在一个应力循环内裂纹尖端点的应变值.实验结果表明,DIC应变测量最大误差为4.12％,该方法具有理论意义和应用价值.
关键词:
数字图像相关
,
高速摄像
,
疲劳裂纹
,
位移、应变场
,
高频谐振载荷
