为什么飞机、汽车、铁路、桥梁等关键承载工程构件，会随着服役时间的流逝而产生变形、裂纹甚至断裂？看似坚不可摧的材料，产生“疲劳裂纹”到底是什么原因导致？

　　工程材料和构件疲劳断裂，是由低于拉伸强度甚至屈服强度的循环应力导致的。即使构件的应力没有超过设计强度，疲劳导致的微小裂纹，也会让构件产生灾难性失效。塑性材料在疲劳断裂时无显著应变，这种难以预测的特性使得疲劳断裂十分危险，疲劳性能测试对于新材料开发和构件强度设计至关重要。

　　新拓三维XTDIC三维全场应变测量系统，基于数字图像相关技术（DIC），是一种新型全场形变表征技术，由于其不受材料形状、尺寸限制以及非接触测试的特点，在各种涉及应变测量的领域中展现出巨大的优势，是一种疲劳裂纹全局动态测量及可视化方法。

　　疲劳实验可利用疲劳试验机，测定材料或构件疲劳应力或应变循环数，获取材料的疲劳极限、疲劳强度等性能参数。

　　然而，当遇到疲劳裂纹的萌生与扩展演化、异质材料的疲劳实验、复杂结构构件的疲劳实验，以及复杂环境下的疲劳实验，非接触式全场测试方案拥有比传统手段无法比拟的优势。

　　新拓三维XTDIC三维全场应变测量系统，搭配多相机（2~8相机），可与疲劳试验机联机使用，为不同的疲劳测试提供全场应变测试解决方案。经过实验可以获得在循环应力载荷作用下，构件不同位置在不同载荷下的三维全场变形分布情况。

　　对于疲劳实验，加载方式通常为正弦波和三角波等波形加载，实验频率通常在几到几十赫兹不等。由于疲劳实验的特性，采集过程长，数据采集量大，为数据存储带来压力。基于疲劳测试的应用场景需求，XTDIC三维全场应变测量系统基于相移方法，可采集高周疲劳实验关键波形相位。

　　XTDIC三维全场应变测量系统相移方法，通过对加载波形进行识别，可以在特定的波形相位（例如波峰）处自动触发图像采集，对特定疲劳加载条件进行应变分析，无须配置高速相机，数据量较小，适用于长时间的高周疲劳实验。

　　为研究复合材料工程构件服役过程中的应变演化行为，使用三维DIC方法对构件进行模拟测量，以高分辨率和高精度对试样在循环加载状态下进行实时测量，获取动载荷过程的位移、应变场数据。

　　数字图像相关DIC技术结合疲劳试验机上，观测疲劳加载过程中的应变云图，分析疲劳失效过程和机理，获取构件的疲劳极限、疲劳强度等性能参数。

　　DIC软件可优化外部触发锁相环功能，捕捉疲劳加载波峰、波谷，可自定义一个或多个相位多周期还原一个疲劳循环，支持长时间疲劳监测，实现全场疲劳加载测量。

　　XTDIC三维全场应变系统可用于疲劳裂纹扩展试验中，通过DIC软件分析构件动态变形过程，研究裂纹演化及裂纹尖端区域位移和应变场的变化规律。

　　在棒料载荷循环加载过程中，XTDIC三维全场应变测量系统实时获取棒料的全场应变和位移数据，准确测得应变最大区域，观察应力集中处的应变变化，以便于观察棒料的疲劳演化。

　　循环加载过程中，构件塑性区向棒料中心扩展，位于弹塑界处的最大轴向应力也相应地不断向中心移动。随着塑性变形能扩展到棒料中心，即出现沿缺口截面屈服并出现裂纹。

　　非接触式数字图像相关法DIC技术对于裂缝的出现位置，构件表面点位移的识别非常准确；采用数字图像的应变参数进行疲劳监测具有可行性。作为一种全新的全场应变表征技术，数字图像相关法技术DIC在多种疲劳实验中展现出巨大的优势，在科研领域与工程应用领域已经受到了众多科研工作者、工程师的认可。返回搜狐，查看更多垃圾焚烧炉当量圆柱齿轮副基本偏差摇杆筛孔工具包涡轮液力转矩节距