DIC技术在复合材料力学性能测量中的应用

每一次伟大的创新都源于一个简单而纯粹的起点，正犹如发展新质生产力一样，从0开始，迈向崭新未来。作为以创新驱动为主导的赛道，新型复合材料研究是发展新质生产力的重要阵地之一，而充分了解其力学行为则是复合材料设计和工程应用的重要基础。在新型复合材料研究中，DIC技术主要应用于对复合材料在各种环境条件下的力学性能表现进行评估，如拉伸、压缩、弯曲、剪切等，以了解其强度、刚度、塑性、弹性、延展性等力学性能参数。通过DIC技术，可以连续、全面地测量复合材料在受力过程中的变形和应变情况，从而准确获取其力学性能数据。与传统测试方法相比，DIC技术在应用于柔性材料力学性能测量、高温高压环境、大变形测量、复杂变形过程以及微小试件应变测量等特殊领域时，具有显著优势。非接触的测量方式摆脱了传统接触式测量对试样变形过程的影响，可以实现对复合材料表面全场应变的高精度测量，准确判断最大变形点，直观分析失效过程，为复合材料的性能评估和优化设计提供有力的支持。01.拉伸在拉伸测试中，DIC技术可以记录复合材料在拉伸过程中的伸长量，并求出其强度判据和塑性力学特性，从而确定复合材料的拉伸强度、断裂伸长率、弹性模量、泊松比等性能指标。还可以完成压缩、弯曲、剪切等变形过程的强度和表面应变全场测量。02. 压缩03. 弯曲04.剪切复合材料的剪切测试传统方式是在复合材料表面安装电阻应变片进行测量，贴片过程繁琐，同时易错过应力最大区域。采用海塞姆DIC技术则可以清晰详细地记录复合材料的变形过程，并计算全场表面应变。同时，它还可以应用于极端特殊环境条件下的复合材料力学性能测试，如高温、高速下的力学性能测试，以及微试样、异形试样的变形测量。05. 复合材料2300℃超高温双轴拉伸测试06. 碳纤维筋材300℃压缩测试对于高温应用场景，传统接触式方法无法实现1300℃以上高温条件下的力学性能测量，传统DIC方法，受设备、环境和操作等因素影响也容易引起测量误差或者无法完成测量。针对这些问题，海塞姆科技研发了“耐高温光路设计和表面处理方式”，针对不同温度、不同加热方式、不同基材的测试需求，可以匹配不同的耐高温光路系统和不同的表面处理材料，形成了一套独有的高温测试测量解决方案，实现了最高2300℃的高温试验。07. 小试样霍普金森冲击测试08.异形复杂结构的加载变形测量复合材料结构部件的力学性能测试是确保材料性能和应用安全性的重要环节。海塞姆DIC技术可以用于分析复合材料结构部件的失效模式和损伤机制，通过测量和分析复合材料在受力过程中的变形和应变数据，可以识别出裂纹萌生、扩展等失效模式，为复合材料结构部件的设计和优化提供重要依据。同时，还可以与其他测试技术相结合，形成多尺度、多物理场的复合测试系统。例如，可以将海塞姆DIC技术与有限元分析、红外热像仪等技术相结合，对复合材料结构部件在复杂环境条件下的性能进行全面评估。具备非接触实时应变片模式，采用盖章方式在关键点标记散斑，海塞姆DIC软件可实时高速计算该处应变值。采用多相机拍摄，可实现大型部件的大范围、多角度的测量。仅采用一台高速相机，即可完成疲劳、冲击、振动、旋转、爆炸等高速动态三维位移场和应变场的测量。在创新的道路上，每一个实验流程都至关重要，而海塞姆DIC技术，正是您揭秘复合材料力学行为，捕捉发现瞬间的得力帮手。