Cameră video de mare viteză, hpv-x2

Analiza 3D-DIC a unui specimen metalic în urma unui test de compresie la impact prin metoda Hopkinson Bar

Înțelegerea proprietăților materialelor este importantă în proiectarea produselor. Din acest motiv, există diverse standarde de testare, cum ar fi testarea la tracțiune, compresie de compresie și de îndoire. În ceea ce privește aeronavele de transport, trebuie luată în considerare posibilitatea de a suporta sarcini de impact trebuie luată în considerare, ceea ce înseamnă că, pentru a înțelege cu exactitate înțelegerea exactă a proprietăților unui material, proprietățile de impact în plus față de proprietățile statice. În în special, este necesară testarea la impact, deoarece caracteristicile ale unui material pot diferi între atunci când este supus unei sarcini statice și atunci când este la o sarcină de impact. Metoda barelor Hopkinson este o metodă pentru testarea la impact. Propusă de Bertram Hopkinson, această metodă deformează o epruvetă prin impact. O bară de lovire este lansată împotriva unei bare de intrare de către un lansator de bare, transmițând o undă elastică de compresie prin bara de intrare pentru a aplica o forță bruscă pe epruveta care este în contact cu bara de intrare.1) O schemă a metodei Metoda barei Hopkinson este ilustrată în Fig. 1. În acest studiu, un test de compresie prin impact a fost efectuat pe o probă din aliaj de aluminiu prin metoda metoda barei Hopkinson. Distribuția deformațiilor pe suprafață a epruvetei a fost vizualizată prin înregistrarea testului cu două camere video de mare viteză HPVTM-X2 (denumite în continuare HPV-X2) și efectuarea unei corelarea digitală a imaginilor (DIC).*1
*1 Analiza DIC
Această tehnică compară un model aleatoriu de pe suprafața unui obiect înainte și după ce obiectul este deformat pentru a investiga cantitatea de mișcare a modelului. Modelul aleatoriu utilizat aici a fost imprimat pe un abțibild de transfer și abțibildul a fost atașat pe suprafața specimenului.

Sistemul de măsurare

Înregistrarea unui test de compresie la impact din două direcții folosind două camere video de mare viteză HPV-X2 permite măsurarea deplasării tridimensionale. Deoarece în acest studiu a fost utilizat un specimen cilindric, o măsurarea deplasării tridimensionale a fost necesară. În consecință, testul a fost înregistrat sincronizat din două direcții. Figurile 2 și 3 prezintă configurația de observare și testare. Echipamentul utilizat pentru înregistrarea testului este prezentat în tabelul 1. Imaginile video înregistrate de camerele HPV-X2 au fost analizate cu ajutorul software-ul VIC-3D DIC pentru a determina distribuția deformațiilor. Deoarece VIC-3D poate controla camerele HPV-X2, calibrarea și analiza pot fi efectuate cu ușurință.

Fig. 2 Configurarea echipamentului de înregistrare
Fig. 2 Configurarea echipamentului de înregistrare
Fig. 3 Configurația de testare cu epruveta inserată
Fig. 3 Configurația de testare cu epruveta inserată

Rezultatele măsurătorilor

Testul a fost înregistrat la 500.000 de cadre pe secundă. Fig. 4 prezintă rezultatele analizei 3D-DIC. Rezultatele analizei indică deformarea în direcția de testare. Deoarece proba a fost comprimată în timp ce era constrânsă de bara de intrare și bara de ieșire, deformarea în direcția de tracțiune direcția de tracțiune, deși ușoară, este observată la ambele capete ale specimenului. Rezultatele arată, de asemenea, că pe măsură ce încercarea a progresat, deformarea în direcția compresiei s-a concentrat în partea superioară a epruvetei. Acest lucru indică că acest test nu s-a dovedit a fi un test test de compresie și că deformarea a fost concentrată pe o parte.

Concluzie

Două camere de mare viteză HPV-X2 au fost utilizate pentru analiza 3D-DIC a unui test de compresie prin metoda barelor Hopkinson metoda Hopkinson. Pentru a efectua o analiză 3D-DIC a unui unui test de impact, sunt necesare camere de mare viteză care viteză de înregistrare și rezoluție ridicată, capabile în același timp de înregistrare sincronizată din două direcții sunt necesare. Echipată cu toate aceste caracteristici, HPV-X2 este camera video de mare viteză optimă pentru analizele 3D-DIC a testelor de impact.

Fig. 4 Rezultatele analizei 3D-DIC (Interval de timp între imagini: 32 μs)
Fig. 4 Rezultatele analizei 3D-DIC (Interval de timp între imagini: 32 μs)
Testul a fost înregistrat în colaborare cu Laboratorul de Mecanică Structurală din cadrul Departamentului de Inginerie Mecanică, Facultatea de Știință și Inginerie la Universitatea Ritsumeikan.

Referință
1) Kichinosuke Tanaka și Yoji Adachi, Aeronautical and Space Sciences Japan, Volume 21, Issue 230 (1973)
HPV este o marcă comercială a Shimadzu Corporation.

Distribuie acest articol

Mașini pentru camere de mare viteză

Alte aplicații

Pictograma meniului din dreapta