【摘要】：本文利用三維數(shù)字圖像相關(3D-DIC)測試技術,在Hopkinson bar加載條件下測試鋁合金動態(tài)拉伸力學性能以及TC4合金Ⅱ型裂紋的起裂時間和沖擊載荷下的失穩(wěn)擴展速度。兩臺高速相機保證了被測物體的三維成像,校準板技術使得所測試的應變-時間歷程定量化。利用數(shù)據(jù)處理軟件能夠得到關注區(qū)內(nèi)每一點的位移-時間歷程、應變-時間歷程及主應變等。同時,針對TC4材料的動態(tài)斷裂過程,三維數(shù)字圖像相關技術能夠實時地記錄預制疲勞裂紋的張開、裂紋尖端起裂、裂紋分叉擴展、失穩(wěn)傳播等各個階段,為動態(tài)斷裂韌性的確定提供了有力工具。
【圖文】：

程、不同時刻的應變云圖、二次加載效應、試件斷裂時間，確定應變率并與電測法進行比較。１．１實驗設計及試件制備試樣編號：ＬＷ－００１；材料：鋁合金板材；標距尺寸：１８．１６ｍｍ×４．９２ｍｍ×２．７５ｍｍ；等效直徑：４．１５ｍｍ；子彈長：３００ｍｍ，，打擊速度ｖ０＝２０．８６ｍ／ｓ；氣壓：１．００ＭＰａ；采樣速率：１０００００ｆｐｓ；曝光時間：１０μｓ；視場：２０８×９６ｐｉｘｅｌ；放大倍數(shù)：０．４７×；觸發(fā)方式：聲控。測試設備和加載方式分別如圖１和圖２所示。圖１數(shù)字圖像相關（ＤＩＣ）測試系統(tǒng)Ｆｉｇ．１ＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍｏｆＤｉｇｉｔａｌＩｍａｇｅＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ１．２左、中、右三點應變－時間歷程比較圖３和圖４分別記錄了在鋁合金拉伸試件的左、中、右三點ｘ和ｙ方向的應變－時間歷程，從中可以看到，在初始的彈性階段，三條曲線幾乎是重合的，只是屈服點有所差別：ｘ方向的應變－時間歷程，５９１第５期范亞夫等：數(shù)字圖像相關測試技術在霍普金森桿加載實驗中的應用

的中間大，兩邊小，而且左、右兩邊是不對稱的。又一次通過實驗證明了試件變形的不均勻性。圖５撞擊２４５μｓ和１７１０μｓ后，ｘ、ｙ方向應變沿圖示直線的分布Ｆｉｇ．５Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｘ，ｙｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓｔｒａｉｎａｌｏｎｇｇｒａｐｈｉｃｓｔｒａｉｇｈｔｌｉｎｅａｆｔｅｒｉｍｐａｃｔｉｎｇ２４５μｓａｎｄ１７１０μｓ圖６應變率的確定Ｆｉｇ．６Ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｏｆｔｈｅｓｔｒａｉｎｒａｔｅ１．４應變率的確定取中間點第一主應變－時間歷程（或ｘ方向應變－時間歷程）曲線的斜率，可以獲得實驗的應變率，即

本文編號：2534172