GOM光学测量方法在疲劳与断裂中的应用

来源 :第十九届全国疲劳与断裂学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:stieyin
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  随着中国制造业的升级和转型,材料与结构的安全评价和寿命预测问题越来越受到关注,而科研领域对测量技术提出了更高的要求,更精确的测量结果、更全面的测量数据,更高的测量效率成为企业的核心竞争力。德国GOM 公司,作为三维光学测试领域的领导者,本着深耕科研、面向工业的理念,为用户提供一站式的光学测试解决方案。
其他文献
随着科技的不断进步,科研人员对材料力学领域的研究越来越细分深入,同时,高水平的科研成果也越来越依赖于精密的试验仪器,比如疲劳试验机、腐蚀环境、温湿度环境、交变磁场、扫描电镜、原子力显微镜、同步辐射光源等,用于模拟材料实际使用的受载情况以及复杂环境,并通过微米级甚至纳米级观测设备,从而获得材料裂纹在细观、微观尺度下的扩展行为和机理。
疲劳是工程构件的主要失效形式,造成巨大的经济损失和人身事故。材料在疲劳过程中的早期损伤与裂纹萌生是影响其寿命的重要因素。本文利用采用邻菲罗啉显色法可以灵敏地测试不锈钢表面损伤的特征,研究了其在评价不锈钢疲劳过程的裂纹萌生和扩展的可行性,并对比分析了不同的试样表面粗糙度和应力幅对显色检测结果的影响规律。
X 射线残余应力分析仪(简称XRD 残余应力分析仪)是用于测定金属构件的表面残余应力的专用设备,配合使用电解抛光机还能进行样品表面以下深层的残余应力检测。残余应力往往在金属构件的冷、热加工过程中形成,对构件的屈服极限、对疲劳寿命、构件变形及金属脆性破坏有很大的影响。
众所周知材料的疲劳和断裂特性的测试是通过材料取样并加工成试样后进行的。因此从取样,试样加工到测试的每一步都存在着影响测试结果的干扰因素。特别是试样加工阶段,由于不同的加工方式对材料的损伤程度不同,试样的表层残留应力会有很大的变化。而表层残留应力的不同会影响疲劳和断裂特性测试的结果。因此国际航空制造业明确要求必须对疲劳和断裂测试试样进行低应力加工。
铺层局部减薄和厚度过渡是航空工业中常用的复合材料技术,主要用于减少机翼沿的展向蒙皮厚度。铺层减薄会导致局部应力增高,这回导致结构提前失效或复合材料疲劳寿命的降低。相关结构的耐久性和损伤容限寿命分析通过多尺度渐进失效分析技术(Multiscale Progressive Failure Analysis)进行,该技术基于现有商用有限元求解器实现。
3D 打印由于其独特的优越性,比如在复杂结构方面的优势,省时省材等等,得到工业界广泛的关注和应用。其中BAAM(大面积增材制造)方法,可用于大型模型,适用材料包含带短切纤维的热塑性塑料,带或不带内含物的热固性塑料。本文介绍了GENOA-3DP 在ABS 材料的一个示例模型,与全尺寸汽车的大面积添加制造(3D 打印)数值模拟中使用的ABS 材料相同[1]。
新一代FRANC3D(FRacture ANalysis Code for 3D)软件是一款用来模拟工程结构在任意复杂的结构形状、载荷工况和裂纹形态下的三维裂纹扩展分析软件,它基于有限元软件的分析结果进行断裂力学计算,可直接 读入ANSYS、ABAQUS和NASTRAN等通用商业有限元软件的网格模型进行三维裂纹建模。本文介绍了新 一代FRANC3D的任意三维裂纹建模方法,其核心是将读入的有限元网格
本文主要介绍在对桥梁复合钢桥面板剪力钉焊缝的疲劳试验中采用声发射技术对裂纹萌生、位置、扩展与断裂过程的动态监测跟踪。文中阐述了最新的声发射监测技术与数据分析处理方法,展示了声发射技术在断裂损伤动态监测应用中的可行性与有效性。试验的试件为复合钢桥面板,上面焊接四个剪力钉,其焊缝作为钢桥面板附连件的疲劳构造。
传统电液伺服控制都是基于的纯反馈控制,其中包括传统的PID控制和杭州朗杰的SMC滑膜变结构控制,此类控制都能起到稳定且良好的控制效果。但是,从根本上来讲,闭环控制是一种基于偏差的反馈控制,这会导致反馈波形不可避免的出现偏移和畸变。电液伺服低周疲劳试验的常用波形是正弦波或余弦波,我们也称之为运动波形。
疲劳破坏是机械零部件和结构失效的最常见形式,对关键材料及结构的疲劳性能的准确研究至关重要。对疲劳损伤的研究要求对整个疲劳过程精准观测和分析,三维数字图像相关技术(3D DIC)由于其非接触、全场化的测量方式,与其他光测方法相比,具有自动化、光路简单、普适性及抗干扰能力强等优点。