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

המחברים להכיר את הסיוע הגדול Dmitrii Klishch, מישל Delannoy, טיילר Musclow, קירבי פרייזר, יהושע אילזה, אלכס Naftel. תמיכה כספית מאת נבחרת מחקר המועצה קנדה (NRC) דרך התוכנית טכנולוגיה חומרים אבטחה (SMT) מוערך בנוסף.

1. דגימה הכנה
<ol><li>להכין את עצם בצורת דגימות מתיחה על פי תקן ISO6 מראש. הערה: דגימות דומים הם גם בשימוש4.</li>
	<li>התקן מאבחנים המתח על המקטע tab (חובה למדידה עומס) ועל סעיף מד (אופציונלי למדידה זן) של הדגימה מתיחה.<ol>
<li>בחר את הדגם המתאים של מד המתח בהתבסס על הגודל המרבי סיו...

<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>

הנתונים הגולמיים המתקבל מהניסוי מושפעת הדגימה גאומטריה ו מאבחנים המתח על המיקום הדגימה. הנתונים העומס למתח נמוך קצב ניסוים דינמיים שרכשה דסקית עומס חשמלי piezo שולבו המסגרת עומס במחירים למתח גבוה יותר (ברוס et al. 3 המוצע > 10/s, בעוד שלגבי וואנג ואח. 9 דיווחה על...

לרוב החומרים להפגין מידה מסוימת של זן שיעור התלות שלהם התנהגות מכני1 ו, לכן, בדיקות מכניות שנערך רק במחירים זן quasistatic אינה מתאימה לקבוע את מאפייניו גשמי דינאמי יישומים. התלות של קצב זן של חומרים ייחקר בדרך כלל באמצעות חמישה סוגים של מערכות בדיקה מכאנית: קונבנציונאלי בורג נסיעה עומס מסגרות, מערכות סרוו-הידראולי, מערכות סרוו-הידראולי ברמה גבוהה, ההשפעה בודקי ומערכות בר Hopkinson 1. פיצול Hopkinson ברים היה מתקן נפוצות עבור אפיון חומרים עבור העבר דינמי 50 שנה2. היו גם המאמץ המושקע Hopkinson ברים לבחון במחירים למתח ביניים ותחתון. עם זאת, מתקנים אלה הם בדרך כלל יותר מתאים אפיוני קצב למתח גבוה של החומר (קרי, בדרך כלל גדול מ- 200/s). יש פער הספרות על קצב זן אפיון תכונות החומר במחירים למתח ביניים בטווח של 10−200/s (קרי, בין זן quasistatic וגבוה קצב תוצאות המתקבל פיצול Hopkinson ברים3), שבו הוא אמור גישה מוגבלת מתקנים וחוסר הליכים אמין למתח ביניים קצב הבדיקות גשמי.
מסגרת עומס הידראולי-servo במהירות גבוהה חל עומס הדגימה במהירות קבועה ומוגדרות מראש. אלה לטעון לטובת מסגרות של מתאם מרווח, בדיקות מתיחה, מאפשר גלגל נוהג להגיע המהירות הרצויה לפני מתחיל ההעמסה. מתאם מרווח מאפשר בראש לנסוע מרחק מסויים (למשל, 0.1 m) כדי להגיע את מהירות יעד ולאחר מכן מפעיל החלה את העומס על הדגימה. מסגרות עומס הידראולי-servo במהירות גבוהה בדרך כלל לבצע בדיקות תחת הזחה לשלוט במצב ולתחזק מהירות קבועה למפעיל לייצר קבוע הנדסה זן המחירים3.
שיטות למדידת הדגימה התארכות מסווגים בדרך כלל קשר או טכניקות אסטמה של4. טכניקות ליצירת קשר כוללים שימוש בכלים כגון extensometers על הבגד, בעוד extensometers לייזר מועסקים למדידות ללא מגע. מאז extensometers קשר נוטים השפעות אינרציה, הם אינם מתאימים עבור ניסוים דינמיים; אסטמה של extensometers אינם סובלים מהבעיה.
תמונה דיגיטלית מתאם (DIC) הוא שיטת מדידה אופטי, ללא מגע, שדה מלא מתח, אשר היא גישה חלופית המתח מודד למדוד את המתח/לטעון ולהתגבר על כמה מן האתגרים (למשל, תופעת מצלצל) הקשורים עם אפיון חומרים דינמי5. מאבחנים המתח התנגדות עלולים לסבול ממגבלות כגון אזור מוגבל של מדידה, מגוון מוגבל של התארכות, שיטות הרכבה מוגבל, ואילו DIC הוא תמיד מסוגל לספק מידה מלא-שדה זן מהמשטח הדגימה במהלך הניסוי.
ההליך הציג המתאר את השימוש מסגרת עומס הידראולי-servo במהירות גבוהה יחד עם DIC והוא יכול לשמש כמסמך משלימים פיתחה לאחרונה הנחיות תקן6 כדי להבהיר את פרטי ההליך ניסיוני. המקטע על המסגרת עומס סרוו-הידראולי ניתן בעקבות למגוון רחב של מבחן setups (למשל, מתיחה, compressive, והטיה של), אפילו עם עומס quasistatic נפוצות מסגרות גם כן, ולכן מכסה מגוון רחב של מתקנים. יתר על כן, בסעיף DIC ניתן להחיל בנפרד לכל סוג של בדיקות מכניות או תרמית, עם שינויים מזעריים.

<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

התגובה מכני של חומר תחת עומס דינמי היא בדרך כלל שונה ההתנהגות שלה בתנאים סטטי; לכן, הציוד quasistatic ואת הנהלים המשמש אפיון חומרים אינם ישימים עבור חומרים תחת עומסים דינאמיים. התגובה דינמי של חומר תלוי קצב דפורמציה שלה, היא מחולקת באופן כללי גבוה (קרי, גדול מ- 200/s), בינוני (קרי, 10−200/s), מתח נמוך דרג משטרים (קרי, להלן 10/s). כל שיחות משטרים כאלה עבור מתקנים ספציפיים והפרוטוקולים בדיקות להבטיח את המהימנות של הנתונים נרכשים. בשל גישה מוגבלת פרוטוקולי בדיקה המאומת ומתקני סרוו-הידראולי במהירות גבוהה, יש פער בולט בתוצאות בקצב למתח ביניים. כתב היד הנוכחי מציג פרוטוקול המאומת על אפיון חומרים שונים במחירים האלה למתח ביניים. מד מתח מכשור ופרוטוקולים המתאם תמונה דיגיטלי כלולים גם כמו מודולים ללא תשלום כדי לחלץ את הרמה עליונה של נתונים מפורטים של כל בדיקה בודדת. דוגמאות של נתונים גולמיים, המתקבל מגוון רחב של חומרים והתקנות הבדיקה (למשל, מתיחה והטיה של) מוצג מתואר ההליך ניתוח ישמש לעיבוד נתוני הפלט. לבסוף, נדונים האתגרים של אפיון דינאמיים באמצעות פרוטוקול הנוכחי, יחד עם המגבלות של המתקן ודרכי התגברות על בעיות פוטנציאליות.

משך בדיקת דינמי הוא בדרך כלל להשוות משך הזמן הנדרש עבור גלי הלחץ לנסוע הלוך ושוב לאורך הרכבת עומס (קרי אוחז הדגימה, העמסה) מערכת1. מבחן דינמי זה תקף אם המספר ואת משרעת גלי הלחץ במהלך בדיקה דינמית נשלטת כך מושגת שיווי משקל דינמי, הדגימה חוויות עיוות הומוגנית בקצ...

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

כאן אנו מציגים מתודולוגיה אפיון דגימות מתיחה דינמית במחירים למתח ביניים באמצעות מסגרת עומס הידראולי-servo במהירות גבוהה. נהלים זן מד מכשור וניתוח, כמו גם עבור תמונות דיגיטליות מתאם המתח המידות דגימות, גם מוגדרים.

אפיון חומרים קצב למתח ביניים עם המתאם תמונה דיגיטלי

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

הביצועים המכניים של חומרים תלויים בקצב יישום העומס. ניתן להשתמש בפרוטוקול שלנו כדי ללכוד התנהגות חומרית בשיעורי זן ביניים. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא כי החומרים ניתן לאפיין תוך שימוש ללא מגע, טכניקת מדידת זן שדה מלא כדי ללכוד זנים פני השטח עם מצלמות במהירות גבוהה.אפיון קצב הזן הבינוני של חומרים דורש לעתים קרובות התמודדות עם תנודות לא רצויות הנקראות צלצול בתוצאות, שיש להימנע מהן באמצעות תכנון דגימה נכון, ופרוטוקול בדיקה. לפני תחילת ההליך, להכין דגימות מתיחה בצורת עצם כלב, על פי הארגון הבינלאומי לפרמטרים סטנדרטיזציה. לאחר מכן, צבע את פני השטח של הדגימה כדי להציג תכונות ניגודיות גבוהה.התאמת תבנית הניגודיות לגודל חיישן תמונת המצלמה, כגון כל תכונת ניגודיות כהה, מורכבת משלושה פיקסלים או יותר בקירוב, ולאחר מכן מניחים את הדגימה בצד, כדי לאפשר לצבע להתייבש. כאשר הדגימה מוכנה, הפעל את הכוח למסוף הבקרה, ואשר כי שסתום הבידוד, מהמשאבה למסגרת בקצב גבוה פתוח, לפני הפעלת המחשב. משולחן העבודה, הפעל את יישום הבקר, בחר את התעריף הגבוה לחשב תצורה cfg תזוזה, ולחיצה על לאפס, כדי לנקות את אחד interlock.הפעל את המשאבה ההידראולית, ולפתוח את סעפת השירות אחד בכל פעם, מחכה עד המחוון הנמוך מפסיק מהבהב, לפני לחיצה על המחוון הגבוה עבור כל סעפת. הפעל את תוכנת תכנון הבדיקה, ואשר כי המשאבה ההידראולית, וסעפת שירות גבוהה אחת, הם על. לאחר מכן לחץ, קובץ, חדש, בדוק מתבנית ותבניות מותאמות אישית ובחר בדיקת מתח.עבור מד המתח להגדיר, להגדיר את המתג של בקרת צלב מסגרת עומס, לקצב נמוך, ו להתאים את החוטים של מד זן הדגימה, לחוטים של תיבת מד המתח בתוך תא הבדיקה על פי צבעי החוט. לאחר מכן, ביישום הבקר, תחת תשומות עזר, ומתח אחד, בחר את הטווח המרבי של הזנים. לאחר מכן, הפעל את הפקד הידני והזן את מיקום הראש להארכה המלאה במינוס 125 מילימטרים.בטל את תיבת הסימון הפוך פקודה ידנית לזמינה ו בטל את סימון תיבת הפקד הבלעדית. ניתן להשתמש בכבל אלסטי כדי להחזיק את מתאם המרווח במצב נשלף כדי לפנות מקום להתקנת הקופון. השתמש מתקן הרכבה כדי ליישר את הקופון בתוך האחיזה.לחץ על סמל המקש כדי הפעיל את המכשיר ותאשר שתיבת הבקרה הבלעדית בתוכנה אינה מסומנת. ודא שהאחיזה העליונה רופפת כדי למנוע יישום עומס לא רצוי לדגימה, ולהסיר את הכבל האלסטי. לחץ על סמל הגלגל כדי להפעיל את הבקר, וגלגל באיטיות את הגלגל כדי להוריד את הראש עד שהזרוע התחתונה של מתאם המרווח תחזור בה כמעט לחלוטין.לחץ שוב על סמל המקש, כדי לבטל את הפעלת המכשיר ולסמן את תיבת הבקרה הבלעדית באמצעות הפקד הידני כדי להביא את הראש למינוס 125 מילימטרים בדיוק. השתמש מפתח ברגים ומפתח כדי לסובב את מתאם רפוי כדי להדק את האחיזה העליונה מבלי לסובב את הקופון, ולבדוק את שוטפי הספירלה בין מתאם רפוי וראש הצלב ביניים כדי לוודא כי שוטפים הדוקים, כי אין אישור ביתר לאורך רכבת העומס. לאחר מכן, החזר את המסגרת לקצב הגבוה וודא כי דלתות המתחם סגורות היטב.כדי להגדיר את המכשיר עבור מתאם תמונה דיגיטלית, פתח את תוכנת מציג ההדמיה במהירות גבוהה ולחץ על זהה לפני שמירת ההתקנה. לחץ על אפשרות המצלמה ובחר בכרטיסיה פלט קלט כדי להגדיר את האותות החיצוניים. כדי להגדיר את קצב המסגרות ורזולוציית המסגרות, לחץ על משתנה והגדר את תדירות המצלמה ואת קצב רכישת תיבת רכישת הנתונים לאותו מספר כמו מערכת איסוף הנתונים במהירות גבוהה במסגרת העומס.לאחר מכן, פתח את רכישת הנתונים במהירות גבוהה במציג ההדמיה במהירות גבוהה ובחר את הערוצים והדגימות הנדרשים לכל מסגרת. כדי להפעיל את הבדיקה, פתח את בדיקת המתח ובחר הפעלת בדיקה חדשה כדי להזין שם קובץ חוקי. שנה את השדות לפי הצורך ולחץ על אישור.עבור קצב הרמפה, בחר את מהירות הראש הנומינלי הרצוי ולחץ על אישור. סידרה של ההנחיות תופיע להזכיר כי החומרה מפתח צריך להיבדק לאחר מכן הבדיקה ניתן לאתחל על ידי לחיצה על סמל לרוץ. במסוף הבקרה, לחץ לחיצה והחזק את מתג צובר מטען הזרוע כדי לחמש את המערכת.לאחר מכן, לחץ אש כדי להשלים את הבדיקה. מהירות הבדיקה צריכה להיות מחושבת על סמך תרחישי חיים אמיתיים למשל עבור מהירות הדמיית תאונת דרכים של כשמונה מטרים לשנייה ניתן ליישם. לניתוח נתונים, יצא את הנתונים הגולמיים ממחשב מסגרת העומס לתוכנה שלאחר העיבוד וקבע את המיקום במקטע המד שבו הדגימה נכשלה.להגביל את שדה המתח לאזור מקומי של הסביבה של סעיף הכישלון ולמדוד ולתרשם את המתח באזור המקומי. לאחר מכן, לצייר עקומת מתח מתח המתקבל המדידות. שתי בדיקות אלה בוצעו כראוי, אך נתוני העומס שחולצו ישירות מקישור כוח מסגרת העומס לא ניתן היה להשתמש בבדיקה זו בטכניקת מדידת עומס חלופית כגון מדידת זן סעיף כרטיסיה, היה צורך.עם זאת, בבדיקה זו, נתוני העומס הגולמיים ממסגרת העומס היו בהסכמה טובה עם עומסי מד המתח. דוגמה אופיינית לתוצאות מתאם תמונה דיגיטלית עבור דגימת אלומיניום עצם כלב עם התפתחות שדה זן עם זמן על קטע מד כולו מוצג. הזן האחיד בתוך חתך רוחב נתון של הדגימה ממחיש טעינה נכונה וניתוח נתונים במהלך הבדיקה.ואובדן מתאם התמונה הדיגיטלית בתמונה האחרונה נבע מ צוואר חמור שגרם לתקלת צבע והיה בלתי נמנע מיד לפני הכישלון בקרבת אזור הכישלון. עקומות מאמץ אלה המתקבלות ממתאם תמונה דיגיטלית ומנתונים של תזוזת ראש חוצה מסגרת עומס, ממחישות ומתח מאמץ ממוצע עבור כל סעיף המד ומדגימות את תוקף הטכניקה והסכם טוב בין התוצאות. הערכה מקיפה של התוצאות מבטיחה שהפרוטוקול יתבצע בגבולות ההנחות החוקיות.כגון המשטר הדומיננטי של האינרציה או תנאים ואחיזות ללא החלקה. בעקבות הליך זה ניתן לבצע מגוון של בדיקות אפיון מכניות שונות כגון בדיקות בנייה, כיפוף, ניקור או דחיסה במגוון חומרים. טכניקה זו ממלאת את הפער, בין בדיקות סטטיות מעין וטכניקות אפיון קצב מתח גבוה במיוחד.מה שמאפשר לנו לאפיין באופן מלא התנהגויות חומריות כפונקציה של קצב מאמץ.

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Mechanical Engineering

Engineering

Unit 1

Stress and Strain - Axial Loading

SCIENTISTS IN ACTION

Echo Particle Image Velocimetry

הד Velocimetry תמונת חלקיקים

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

ברזולוציה גבוהה, במהירות גבוהה, הדמיה וידאו תלת ממדית עם טכניקות הקרנה הדיגיטלי פרינג&#39;

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

אפיון מלא סט חומר קבועים תלות בטמפרטורה שלהם עבור חומרים פייזו באמצעות ספקטרוסקופיית תהודה אולטראסאונד

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

שיטות ניסיוניות לחקירות זיכרון צורה Elastocaloric בהתבסס תהליכי קירור ותיקוף דגם

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

עדשה-פחות קומפקטי מיקרוסקופ הולוגרפי הדיגיטלי פיקוח MEMS ואפיון

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

חקירת Layer פליטה ספקטרליים Boundary במהלך פולשני חומר בדיקה ב 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

חישה מבוססת עומס על מחוזק חומרים מרוכבים Multiscale עם גראפן 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

מדידות שלמים המוביל בתחום המוליכים למחצה דרך השיטה קרינת מיקרוגל Photoconductivity

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

זן שדה מלא מידות עבור עייפות Microstructurally קטן לפצח את הפצת בשיטת המתאם תמונה דיגיטלי

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

הפקה של התקן מדידת מתח עם מדפסת תלת-ממד משופרת

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