Name: intermediate strain rate material characterization with digital image correlation
Uploaded: 2019-03-01T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Intermediate Strain Rate Material Characterization with Digital Image Correlation at JoVE.com

De auteurs erkennen de grote steun van Dmitrii Klishch, Michel Delannoy, Tyler Musclow, Fraser Kirby, Joshua Ilse en Alex Naftel. Financiële ondersteuning door de National Research Raad Canada (NRC) via het programma veiligheid materialen technologie (SMT) wordt ook gewaardeerd.

1. model voorbereiding
<ol><li>Hond bot gevormd treksterkte specimens overeenkomstig ISO standaard6 vooraf te bereiden. Opmerking: Dezelfde exemplaren zijn ook gebruikte4.</li>
	<li>Installeren rekstrookjes op het tabblad gedeelte (verplicht voor meting van de belasting) en op de gauge sectie (optioneel voor meting van de stam) voor de treksterkte specimen.<ol>
<li>Selecteer het juiste model van spanningsmeter gebaseerd op de grootte, de maximale uitbreiding, testen va...

<ol>
	<li>Xiao, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+tensile+testing+of+plastic+materials.">Dynamic tensile testing of plastic materials.</a> Polymer Testing. 27 (2), 164-178 (2008).</li><li>Nemat-Nasser, S., Isaacs, J. B., Starrett, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hopkinson+techniques+for+dynamic+recovery+experiments.">Hopkinson techniques for dynamic recovery experiments.</a> Proceedings of Royal Society of London A Mathematical Physical and Engineering Sciences. 435 (1894), 371-391 (1991).</li><li>Bruce, D., Matlock, D., Speer, J., De, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+the+strain-rate+dependent+tensile+properties+of+automotive+sheet+steels.">Assessment of the strain-rate dependent tensile properties of automotive sheet steels.</a> SAE World Congress. , (2004).</li><li>Rahmat, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+mechanical+characterization+of+aluminum:+analysis+of+strain-rate-dependent+behavior.">Dynamic mechanical characterization of aluminum: analysis of strain-rate-dependent behavior.</a> Mechanics Time-Dependent Materials. , (2018).</li><li>Gray, G., Blumenthal, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Split-Hopkinson pressure bar testing of soft materials. 8, 1093-1114 (2000).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> ISO 26203-2:2011; Metallic materials-Tensile testing at high strain rates-Part 2: Servo-hydraulic and other test systems. , 15 (2011).</li><li>Rahmat, M., Naftel, A., Ashrafi, B., Jakubinek, M. B., Martinez-Rubi, Y., Simard, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+Mechanical+Characterization+of+Boron+Nitride+Nanotube+-+Epoxy+Nanocomposites.">Dynamic Mechanical Characterization of Boron Nitride Nanotube - Epoxy Nanocomposites.</a> Polymer Composites. , (2018).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SAE,+High+strain+rate+testing+of+polymers.">SAE, High strain rate testing of polymers.</a> SAE International. , 27 (2008).</li><li>Wang, Y., Xu, H., Erdman, D. L., Starbuck, M. J., Simunovic, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+high-strain+rate+mechanical+behavior+of+AZ31+magnesium+alloy+using+3D+digital+image+correlation.">Characterization of high-strain rate mechanical behavior of AZ31 magnesium alloy using 3D digital image correlation.</a> Advanced Engineering Materials. 13 (10), 943-948 (2011).</li><li>Mansilla, R. A., Garc&#237;a, D., Negro, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+tensile+testing+for+determining+the+stress-strain+curve+at+different+strain+rate.">Dynamic tensile testing for determining the stress-strain curve at different strain rate.</a> 6th International Conference on Mechanical and Physical Behaviour of Materials Under Dynamic Loading. 10 (9), 695-700 (2000).</li><li>Zhu, D., Mobasher, B., Rajan, S. D., Peralta, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+Dynamic+Tensile+Testing+Using+Aluminum+Alloy+6061-T6+at+Intermediate+Strain+Rates.">Characterization of Dynamic Tensile Testing Using Aluminum Alloy 6061-T6 at Intermediate Strain Rates.</a> Journal of Engineering Mechanics. 137 (10), 669-679 (2011).</li><li>Schossig, M., Bieroegel, C., Grellmann, W., Bardenheier, R., Mecklenburg, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+strain+rate+on+mechanical+properties+of+reinforced+polyolefins.">Effect of strain rate on mechanical properties of reinforced polyolefins.</a> 16th European Conference of Fracture. , 507-508 (2006).</li><li>Xia, Y., Zhu, J., Wang, K., Zhou, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design+and+verification+of+a+strain+gauge-based+load+sensor+for+medium-speed+dynamic+tests+with+a+hydraulic+test+machine.">Design and verification of a strain gauge-based load sensor for medium-speed dynamic tests with a hydraulic test machine.</a> International Journal of Impact Engineering. 88, 139-152 (2016).</li><li>Yang, X., Hector, L. G., Wang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Combined+Theoretical/Experimental+Approach+for+Reducing+Ringing+Artifacts+in+Low+Dynamic+Testing+with+Servo-hydraulic+Load+Frames.">A Combined Theoretical/Experimental Approach for Reducing Ringing Artifacts in Low Dynamic Testing with Servo-hydraulic Load Frames.</a> Experimental Mechanics. 54 (5), 775-789 (2014).</li><li>Xia, Y., Zhu, J., Zhou, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Verification+of+a+multiple-machine+program+for+material+testing+from+quasi-static+to+high+strain-rate.">Verification of a multiple-machine program for material testing from quasi-static to high strain-rate.</a> International Journal of Impact Engineering. 86, 284-294 (2015).</li><li>Yan, B., Kuriyama, Y., Uenishi, A., Cornette, D., Borsutzki, M., Wong, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recommended+Practice+for+Dynamic+Testing+for+Sheet+Steels+-+Development+and+Round+Robin+Tests.">Recommended Practice for Dynamic Testing for Sheet Steels - Development and Round Robin Tests.</a> SAE International. , (2006).</li><li>Borsutzki, M., Cornette, D., Kuriyama, Y., Uenishi, A., Yan, B., Opbroek, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recommendations+for+Dynamic+Tensile+Testing+of+Sheet+Steels.">Recommendations for Dynamic Tensile Testing of Sheet Steels.</a> International Iron and Steel Institute. , (2005).</li><li>Rusinek, A., Cheriguene, R., B&#228;umer, A., Klepaczko, J. R., Larour, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+behaviour+of+high-strength+sheet+steel+in+dynamic+tension:+Experimental+and+numerical+analyses.">Dynamic behaviour of high-strength sheet steel in dynamic tension: Experimental and numerical analyses.</a> The Journal of Strain Analysis for Engineering Design. 43 (1), 37-53 (2008).</li><li>Diot, S., Guines, D., Gavrus, A., Ragneau, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-step+procedure+for+identification+of+metal+behavior+from+dynamic+compression+tests.">Two-step procedure for identification of metal behavior from dynamic compression tests.</a> International Journal of Impact Engineering. 34 (7), 1163-1184 (2007).</li><li>LeBlanc, M. M., Lassila, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+hybrid+Technique+for+compression+testing+at+intermediate+strain+rates.">A hybrid Technique for compression testing at intermediate strain rates.</a> Experimental Techniques. 20 (5), 21-24 (1996).</li><li>Xiao, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+dynamic+tensile+testing.">Analysis of dynamic tensile testing.</a> 11th International Congress and Exhibition on Experimental and Applied Mechanics. , (2008).</li><li>Othman, R., Gu&#233;gan, P., Challita, G., Pasco, F., LeBreton, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+modified+servo-hydraulic+machine+for+testing+at+intermediate+strain+rates.">A modified servo-hydraulic machine for testing at intermediate strain rates.</a> International Journal of Impact Engineering. 36 (3), 460-467 (2009).</li><li>Kwon, J. B., Huh, H., Ahn, C. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+improved+technique+for+reducing+the+load+ringing+phenomenon+in+tensile+tests+at+high+strain+rates.">An improved technique for reducing the load ringing phenomenon in tensile tests at high strain rates.</a> Annual Conference and Exposition on Experimental and Applied Mechanics. Costa Mesa, United States. , (2016).</li><li>Pan, W., Schmidt, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strain+rate+effect+in+material+testing+of+bulk+adhesive.">Strain rate effect in material testing of bulk adhesive.</a> 9th International Conference on Structures Under Shock and Impact. 87, 107-116 (2006).</li><li>Zhang, D. N., Shangguan, Q. Q., Xie, C. J., Liu, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+modified+Johnson-Cook+model+of+dynamic+tensile+behaviors+for+7075-T6+aluminum+alloy.">A modified Johnson-Cook model of dynamic tensile behaviors for 7075-T6 aluminum alloy.</a> Journal of Alloys and Compounds. 619, 186-194 (2015).</li><li>Fitoussi, J., Meraghni, F., Jendli, Z., Hug, G., Baptiste, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+methodology+for+high+strain-rates+tensile+behaviour+analysis+of+polymer+matrix+composites.">Experimental methodology for high strain-rates tensile behaviour analysis of polymer matrix composites.</a> Composites Science and Technology. 65 (14), 2174-2188 (2005).</li></ol>

De ruwe gegevens die zijn verkregen uit het experiment wordt beïnvloed door de specimen geometrie en spanningsmeters locatie op het model. De gegevens van de belasting in laag belasting tarief dynamische proeven overgenomen door een piëzo-elektrische lading wasmachine opgenomen in het frame van de lading tot een hoger niveau van de stam (Bruce et al.. 3 voorgestelde > 10/s, terwijl voor Wang et al.. 9 gemeld deze limiet tot 100/s) meestal last van grote ...

De meeste materialen laten zien een zekere mate van spanning tarief afhankelijkheid in hun mechanische gedrag1 en mechanische testen uitgevoerd alleen bij quasi-statische belasting tarieven dus niet geschikt om de eigenschappen van het materiaal voor dynamic toepassingen. De stam tarief afhankelijkheid van materialen wordt meestal onderzocht met behulp van vijf soorten mechanische testen systemen: conventionele schroef station belasting frames, servo-hydraulische systemen, hoge-snelheid servo-hydraulische systemen, impact testers en Hopkinson bar systemen 1. Split Hopkinson bars zijn geweest een gemeenschappelijk faciliteit voor de dynamische karakterisering van materialen voor de afgelopen 50 jaar2. Ook zijn er inspanningen Hopkinson bars om te testen op intermediaire en lagere spanning tarieven te wijzigen. Deze faciliteiten zijn echter meestal meer geschikt voor de hoge stam tarief karakteristieken van het materiaal (bijvoorbeeld meestal groter is dan 200/s). Er is een hiaat in de literatuur over de stam tarief karakterisering van materiaaleigenschappen op tussenliggende stam tarieven in het bereik van 10−200/s (dat wil zeggen, tussen de quasi-statische en hoge stam tarief resultaten verkregen uit split Hopkinson bars3), die te wijten is aan de beperkte toegang tot faciliteiten en een gebrek aan betrouwbare procedures van tussenliggende stam percentage materiële testen.
Een snelle servo-hydraulische belasting frame geldt belasting voor het model met een constante en vooraf gedefinieerde snelheid. Deze laden frames voordeel vanuit een toegestane adapter, waarmee, in trekproeven, de crosshead tot de gewenste snelheid voordat het laden wordt gestart. De toegestane adapter maakt het hoofd om te reizen van een bepaalde afstand (bijvoorbeeld 0,1 m) te bereiken van de doelstelling snelheid en dan begint de belasting op het model toe te passen. Snelle servo-hydraulische belasting frames meestal tests onder verplaatsing control-modus uitvoeren en handhaven van een constante actuator snelheid om te produceren constant engineering stam tarieven3.
Technieken voor het meten van specimen rek worden algemeen ingedeeld als contact of noncontact technieken4. Contact technieken omvatten het gebruik van instrumenten zoals clip-on extensometers, terwijl de laser extensometers noncontact metingen worden gebruikt. Aangezien contact extensometers gevoelig voor invloeden van de traagheid zijn, zijn ze niet geschikt voor dynamische proeven; noncontact extensometers heeft geen last van dit probleem.
Digitaal beeld correlatie (DIC) is een optische contactloze, full-veld stam Meettechniek, die een alternatieve benadering spanning meten om te meten van de stam/belasting en overwinnen enkele van de uitdagingen (bijvoorbeeld de beltoon verschijnsel is) geassocieerd met dynamische materiële karakterisering5. Weerstand spanningsmeters kunnen lijden aan beperkingen zoals een beperkt gebied van meting, een beperkt aantal rek en beperkte montage methoden, overwegende dat DIC is altijd in staat om een volledige-veld stam meting van het oppervlak van het model tijdens de experiment.
De voorgestelde procedure beschrijft het gebruik van een snelle servo-hydraulische belasting frame samen met DIC en kan worden gebruikt als een aanvullend document op de onlangs ontwikkelde gestandaardiseerde richtsnoeren6 ter verduidelijking van de details van de experimentele procedure. De sectie op het frame van de servo-hydraulische belasting kan worden gevolgd voor een verscheidenheid van testopstellingen (b.v., treksterkte, druksterkte, en schuintrekken) en zelfs met gemeenschappelijke quasi-statische belasting frames zo goed, en dus, dekt een breed scala aan faciliteiten. Bovendien kan de DIC sectie afzonderlijk worden toegepast op elk type van mechanische of thermische proeven, met kleine wijzigingen.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:804px;" width="803">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">Camera Lens</td>
			<td style="width:183px;">Opto Engineering</td>
			<td style="width:175px;"></td>
			<td style="width:167px;">Telecentric lens 23-64</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">High Speed Camera&#160;</td>
			<td style="width:183px;">SAX Photron Fastcam&#160;</td>
			<td style="width:175px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">High Speed DAQ&#160;</td>
			<td style="width:183px;">National Instruments</td>
			<td style="width:175px;">USB-6259</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">High Speed Servo-Hydraulic Load Frame</td>
			<td style="width:183px;">MTS Systems Corporation</td>
			<td style="width:175px;">Custom Built</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">Jab Bullet Light with diffuser&#160;</td>
			<td style="width:183px;">AADyn JAB BULLET&#160;</td>
			<td style="width:175px;"></td>
			<td style="width:167px;">&#160;15&#176; diffusers&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">Strain gauge</td>
			<td style="width:183px;">Micro-Measurements</td>
			<td style="width:175px;">Model EA-13-062AQ-350</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

intermediate strain rate material characterization with digital image correlation

De mechanische reactie van een materiaal onder dynamische belasting is meestal anders dan haar gedrag onder statische omstandigheden; Dus, de gemeenschappelijke quasi-statische Apparatuuren procedures gebruikt voor de karakterisering van de materiële gelden niet voor materialen onder dynamische belasting. De dynamische respons van een materiaal hangt af van de vervorming tarief en is in grote lijnen ingedeeld in hoge (dat wil zeggen, groter is dan 200/s), intermediate (dat wil zeggen, 10−200/s) en de lage spanning stem regimes (dat wil zeggen, onder 10/s). Elk van deze regimes vraagt om specifieke voorzieningen en testprotocollen om de betrouwbaarheid van de opgehaalde gegevens. Als gevolg van de beperkte toegang tot snelle servo-hydraulische faciliteiten en gevalideerde testprotocollen is er een merkbaar verschil in de resultaten tegen de koers van het tussenliggende stam. Het huidige manuscript presenteert een gevalideerde protocol voor de karakterisering van verschillende materialen op deze tussentijdse stam tarieven. Rekstrookje instrumentatie en digitaal beeld correlatie protocollen zijn ook opgenomen als gratis modules om de grootste hoeveelheid gedetailleerde gegevens uit elke single-test. Voorbeelden van raw-gegevens, verkregen uit een verscheidenheid van materialen en testopstellingen (b.v., treksterkte en schuintrekken) wordt gepresenteerd en de analyseprocedure gebruikt voor het verwerken van de uitvoergegevens wordt beschreven. Tot slot, de uitdagingen van de dynamische karakterisering met behulp van het huidige protocol, samen met de beperkingen van de faciliteit en methoden voor het oplossen van potentiële problemen worden besproken.

De duur van een dynamische test is meestal vergelijkbaar met de tijd die nodig is voor de golven van de stress om te reizen van een rondvaart over de lengte van de trein van de lading (d.w.z. grepen, specimen en laden) systeem1. Een dynamische test is geldig als het aantal en de amplitude van de golven van de stress tijdens een dynamische proef wordt gecontroleerd zodat er een dynamisch evenwicht is bereikt, en het model ervaringen een homogene vervorming in een te...

Watch this Scientific Journal Video about Intermediate Strain Rate Material Characterization with Digital Image Correlation at JoVE.com

Intermediate Strain Rate Material Characterization with Digital Image Correlation

Hier presenteren we een methodologie voor de dynamische karakterisering van treksterkte specimens op tussenliggende stam tarieven met een kader voor een snelle servo-hydraulische belasting. Procedures voor spanningsmeter instrumentatie en analyse, alsmede voor digitaal beeld correlatie stam metingen op de specimens, worden ook gedefinieerd.

Materiële karakterisering van het tarief van de tussenliggende stam met digitaal beeld correlatie

The mechanical response of a material under dynamic load is typically different than its behavior under static conditions; therefore, the common ...

De mechanische prestaties van materialen zijn afhankelijk van de snelheid van de belasting toepassing. Ons protocol kan worden gebruikt om materiaalgedrag vast te leggen bij gemiddelde spanningssnelheden. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat de materialen kunnen worden gekarakteriseerd tijdens het gebruik van een contactloze, volledige veldbelastingmeettechniek om oppervlaktestammen vast te leggen met hogesnelheidscamera's.De tussentijdse stamsnelheid karakterisering van materialen vereist vaak omgaan met ongewenste oscillatie genaamd rinkelen in de resultaten, die moet worden vermeden door middel van een goede specimen ontwerp, en testprotocol. Bereid de vorm van de rkhondvormige trekmonsters voor voordat u begint met de procedure, volgens de parameters van de International Organization for Standardization. Schilder vervolgens het oppervlak van het exemplaar om contrastrijke kenmerken te vertonen.Het afstemmen van het contrastpatroon op de grootte van de camerabeeldsensor, zoals elke donkere contrastfunctie, bestaat uit ongeveer drie pixels of meer, en zet het monster vervolgens opzij om de verf te laten drogen. Wanneer het monster klaar is, schakelt u de stroom op de bedieningsconsole in en bevestigt u dat de isolatieklep, van de pomp tot het frame met hoge snelheid, open is voordat u de computer inschakelt. Start vanaf het bureaublad de controllertoepassing, selecteert u de hoge snelheid voor het berekenen van de verplaatsingsverplaatsingsverplaatsings cfg-configuratie en het klikken op reset om een in elkaar te grijpen.Start de hydraulische pomp en open de servicespruitstukken tot één voor één, wachtend tot de lage indicator stopt met knipperen, voordat u op de hoge indicator voor elk spruitstuk drukt. Start de test ontwerp software, en bevestigen dat de hydraulische pomp, en hoge service spruitstuk een, zijn ingeschakeld. Klik vervolgens op, bestand, nieuw, test op sjabloon- en aangepaste sjablonen en selecteer de spanningstest.Voor stammeter ingesteld, zet de schakelaar van de load frame crosshead controle, om de lage snelheid, en overeenkomen met de draden van het monster stam meter, om de draden van de stam meter doos in de testkamer volgens de draad kleuren. Selecteer vervolgens in de controllertoepassing, onder hulpingangen en stam één, het maximale bereik van de stammen. Activeer vervolgens de handmatige bediening en voer de positie van het hoofd in op de volledige uitbreiding bij min 125 millimeter.Schakel het selectievakje Handmatig inschakelen in schakelen en schakel het selectievakje het exclusieve besturingselement uit. Een elastisch snoer kan worden gebruikt om de slack adapter in een ingetrokken positie te houden om ruimte te maken voor het installeren van de coupon. Gebruik de montagearmatuur om de coupon in de grepen uit te lijnen.Druk op het sleutelpictogram om de handset actief te maken en bevestig dat het exclusieve controlevak in de software niet is ingeschakeld. Zorg ervoor dat de bovenste grip los zit om een ongewenste belastingstoepassing op het monster te voorkomen en verwijder het elastische koord. Druk op het wielpictogram om de controller te activeren en rol het wiel langzaam om het hoofd naar beneden te brengen totdat de onderste arm van de slack adapter bijna volledig is ingetrokken.Druk nogmaals op het sleutelpictogram om de handset te deactiveren en schakel het exclusieve bedieningsvakje aan met behulp van de handmatige bediening om het hoofd precies tot 125 millimeter te brengen. Gebruik een moersleutel en een sleutel om de slack adapter te draaien om de bovenste grepen aan te draaien zonder de coupon te draaien, en controleer de spiraalringen tussen de slack adapter en de tussenliggende kruiskop om ervoor te zorgen dat de ringen strak zijn, en dat er geen axiale speling langs de load train. Breng het frame vervolgens terug naar de hoge snelheid en zorg ervoor dat de deuren van de behuizing goed gesloten zijn.Als u het instrument wilt instellen voor de correlatie van digitale afbeeldingen, opent u de software voor snelle beeldvormingskijker en klikt u op detecteren voordat u de set-up opslaat. Klik op de optie camera en selecteer het tabblad invoeruitvoer om de externe signalen in te stellen. Als u de framesnelheid en frameresolutie wilt instellen, klikt u op variabele en stelt u de aanschafsnelheid van de camera en het gegevensacquisitievak in op hetzelfde getal als het systeem voor gegevenswerving met hoge snelheid in het laadframe.Open vervolgens de snelle gegevensverwerving in de snelle imaging-viewer en selecteer de vereiste kanalen en voorbeelden per frame. Als u de test wilt uitvoeren, opent u de spanningstest en selecteert u nieuwe testrun om een geldige bestandsnaam in te voeren. Wijzig de velden indien nodig en klik op oke.Selecteer voor de hellingssnelheid de nominale gewenste hoofdsnelheid en klik goed. Er verschijnt een reeks aanwijzingen die eraan herinneren dat de sleutelhardware moet worden gecontroleerd waarna de test kan worden gestart door op het run-pictogram te klikken. Houd op de bedieningsconsole de schakelaar van de armladingaccu ingedrukt om het systeem in te schakelen.Druk vervolgens op het vuur om de test te voltooien. De snelheid van de test moet worden berekend op basis van real life scenario's, bijvoorbeeld voor een auto crash simulatie snelheid van ongeveer acht meter per seconde kan worden toegepast. Voor gegevensanalyse exporteert u de ruwe gegevens van de computer van het laadframe naar de nabewerkingssoftware van keuze en bepaalt u de locatie op de metersectie waar het model is mislukt.Beperk het stamveld tot een lokaal gebied in de buurt van het storingsgedeelte en meet en 20st de spanning in de omgeving. Teken vervolgens een stressstamcurve verkregen uit de metingen. Beide tests werden goed uitgevoerd, maar de belastingsgegevens die rechtstreeks uit de koppeling van het belastingframe werden gehaald, konden in deze test niet worden gebruikt in een alternatieve belastingsmeettechniek zoals het meten van de tabsectie, was noodzakelijk.In deze test echter, de ruwe belasting gegevens van de load frame was in goede overeenstemming met de stammeter belastingen. Een typisch voorbeeld van digitale beeldcorrelatieresultaten voor een exemplaar van het aluminium van het hondbeen met een evolutie van het spanningsgebied met tijd op de volledige ijksectie wordt getoond. De uniforme belasting binnen een bepaalde dwarsdoorsnede van het monster illustreert een goede belasting en gegevensanalyse tijdens de test.En het verlies van digitale beeld correlatie in het laatste beeld was te wijten aan ernstige nek die resulteert in verf schilferen en was onvermijdelijk vlak voor de storing in de buurt van de storing zone. Deze stress spanningscurven verkregen uit digitale beeldcorrelatie en uit het load frame kruis hoofdverplaatsing gegevens, illustreren en gemiddelde stress spanning voor de gehele meter sectie en tonen de geldigheid van de techniek en een goede overeenkomst tussen de resultaten. Een uitgebreide evaluatie van de resultaten zorgt ervoor dat het protocol wordt uitgevoerd binnen de grenzen van geldige veronderstellingen.Zoals de traagheid dominante regime of anti-slip voorwaarden en grepen. Na deze procedure kan een reeks verschillende mechanische karakteriseringstests worden uitgevoerd, zoals pure, buigende, punctie- of compressietests op verschillende materialen. Deze techniek vult de kloof, tussen quasi statische tests en ultra hoge spanningssnelheid karakterisering technieken.Ons in staat stellen om materiaalgedrag volledig te karakteriseren als een functie van de spanningssnelheid.

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Mechanical Engineering

Engineering

Unit 1

Stress and Strain - Axial Loading

SCIENTISTS IN ACTION

Echo Particle Image Velocimetry

The transport of mass, momentum, and energy in fluid flows is ultimately determined by spatiotemporal distributions of the fluid velocity field.1 ...

High-resolution, High-speed, Three-dimensional Video Imaging with Digital Fringe Projection Techniques

Digital fringe projection (DFP) techniques provide dense 3D measurements of dynamically changing surfaces.&#160;Like the human eyes and brain, DFP uses ...

Characterization of Full Set Material Constants and Their Temperature Dependence for Piezoelectric Materials Using Resonant Ultrasound Spectroscopy

Karakterisering van de volledige set Material constanten en hun Temperatuur Afhankelijkheid van piëzo-elektrische materialen met behulp van Resonant Ultrasound Spectroscopie

During the operation of high power electromechanical devices, a temperature rise is unavoidable due to mechanical and electrical losses, causing the ...

Experimental Methods for Investigation of Shape Memory Based Elastocaloric Cooling Processes and Model Validation

Experimentele methoden voor Onderzoek van Shape geheugen gebaseerd Elastocaloric Cooling Processen en Model Validation

Shape Memory Alloys (SMA) using elastocaloric cooling processes have the potential to be an environmentally friendly alternative to the conventional vapor ...

Compact Lens-less Digital Holographic Microscope for MEMS Inspection and Characterization

Compact Lens-less Digitale Holografische Microscoop voor MEMS Inspectie en karakterisering

A micro-electro-mechanical-system (MEMS) is a widely used component in many industries, including energy, biotechnology, medical, communications, and ...

Emission Spectroscopic Boundary Layer Investigation during Ablative Material Testing in Plasmatron

Emissie spectroscopische Boundary Layer Investigation tijdens Ablatief materiaaltestreactoren in Plasmatron

Ablative Thermal Protection Systems (TPS) allowed the first humans to safely return to Earth from the moon and are still considered as the only solution ...

Strain Sensing Based on Multiscale Composite Materials Reinforced with Graphene Nanoplatelets

Strain Sensing Gebaseerd op Multiscale Composite Materials versterkt met Grafeen Nanoplatelets

The electrical response of NH2-functionalized graphene nanoplatelets composite materials under strain was studied. Two different manufacturing methods are ...

Carrier Lifetime Measurements in Semiconductors through the Microwave Photoconductivity Decay Method

Vervoerder levensduur metingen in halfgeleiders via de magnetron Photoconductivity verval methode

This work presents a protocol employing the microwave photoconductivity decay (&#956;-PCD) for measurement of the carrier lifetime in semiconductor ...

Full-field Strain Measurements for Microstructurally Small Fatigue Crack Propagation Using Digital Image Correlation Method

Full-veld stam metingen voor Microstructurally kleine vermoeidheid kraken Propagation digitaal beeld correlatie methode

A novel measurement approach is used to reveal the cumulative deformation field at a sub-grain level and to study the influence of microstructure on the ...

Production of a Strain-Measuring Device with an Improved 3D Printer

Productie van een stammeetapparaat met een verbeterde 3D-printer

A traditional strain measurement sensor needs to be electrified and is susceptible to electromagnetic interference. In order to solve the fluctuations in ...