應用案例
應用案例
文章名:《Dynamic quantitative deformation mapping of slip activities in NBSC superalloy using sampling moire method》
期刊名:《Chinese Journal of Aeronautics》
客戶單位:北京航空航天大學
應用產品:超高溫拉伸臺


本文提出了一種面向不連續位移場測量的柵線方法,將采樣云紋法(SMM)與新型自適應加權最小二乘(AW-LS)相位展開算法深度融合,解決了裂紋等不連續變形場測量中長期存在的誤差傳播難題。AW-LS算法的核心創新在于基于局部相位梯度方差自動構建連續數據驅動權重矩陣,無需人工干預即可自適應識別并隔離裂紋區域的相位混亂,同時完整保留周邊高質量變形信息。數值模擬基于線彈性斷裂力學解析解驗證了方法的亞像素測量精度,相對誤差在5%柵距以內。在鎳基單晶(NBSC)高溫合金原位拉伸實驗中,方法首度定量捕捉了從853 MPa微裂紋萌生至978 MPa最終斷裂的全場位移演化過程,實驗誤差低于柵距10%,為斷裂力學實驗研究提供了可靠的光學計量框架。
上述實驗得以實現,離不開GoGo Instruments Technology(上海)原位拉伸實驗裝置的關鍵支撐。該裝置與數字光學顯微鏡聯用,構成完整的原位觀測系統,能夠在不中斷加載的條件下對試樣缺口區域進行連續實時成像。其同步對稱拉伸機構確保了加載過程中觀測視野的穩定性,內置力-位移傳感器同步記錄工程應力應變曲線,為位移場演化與載荷狀態的精確對應提供了可靠保證。正是憑借該裝置對微裂紋萌生至斷裂全過程的不間斷捕捉能力,研究團隊得以獲得完整的全場位移演化序列,實現了NBSC高溫合金不連續變形場的首度定量表征。
應用案例
文章名:《Advanced grid method for discontinuous displacement field measurement》
期刊名:《International Journal of Mechanical Sciences》
客戶單位:北京航空航天大學
應用產品:超高溫拉伸臺


本文首度采用采樣云紋法(SMM)對鎳基單晶(NBSC)高溫合金原位單調拉伸實驗中的滑移活動進行了動態定量變形場測量。研究在試樣表面制備了節距6μm的微尺度正交柵線,利用數字光學顯微鏡連續采集柵線圖像,獲得了缺口區域高空間與時間分辨率的全場應變及位移數據。結果表明,SMM可實現納米尺度的位移分辨率(位移場色標范圍±1μm),在滑移跡線出現前即通過局部應變與位移集中區域成功預測了其精確萌生位置;隨后定量追蹤了滑移帶從637 MPa萌生到776 MPa持續演化的全過程,峰值應變累積至12.39%。該方法突破了傳統HR-DIC方法高空間分辨率與高時間分辨率難以兼顧的瓶頸,為晶體金屬微觀塑性損傷機制研究提供了新的實驗手段。
本研究的動態連續表征能力,核心依賴于GoGo Instruments Technology(上海)原位拉伸實驗裝置所提供的實驗條件。該裝置采用全程不間斷加載模式,結合光學顯微鏡,在實驗過程中無需停機等待SEM掃描成像,從根本上避免了傳統中斷式實驗中載荷保持對材料變形機制的干擾,使光學顯微鏡得以在連續加載狀態下以高幀率實時采集柵線圖像,完整記錄滑移跡線萌生與滑移帶演化的每一階段。振動隔離臺進一步保證了圖像采集的穩定性,從硬件層面為SMM的高精度相位提取奠定了基礎。
應用產品及參數:

型號:FH5000-1000V
冷熱方式:電阻發熱
溫控范圍:RT~1000℃
溫度穩定性:±0.1℃
控溫速率:最快的升溫速率:150℃/min,降溫速率可控
載樣臺:陶瓷;φ7mm
上視窗尺寸:φ85mm*1mm
拉力量程:5000N;拉力精度:0.5%F.S.
位移距離:20mm
拉伸速度:0.1~5mm/min
力學模式:拉伸、壓縮、剪切、彎曲
腔室:真空
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