Korszerű nyúlásmérési technológia

Digitális képkorreláció a modern szakítóvizsgálatban

A digitális képkorreláció („digital image correlation”) egy optikai módszer, amely nyomonkövetési és képregisztrációs technikát alkalmaz annak érdekében, hogy a képen bekövetkező változások alapján pontos 2D- és 3D-mérést végezhessünk. Ezt a módszert gyakran használják a teljes felületen bekövetkező elmozdulás és nyúlás mérésére, valamint széles körben alkalmazzák a tudomány és ipar különböző területein is. 

hirdetés

A felcsíptethető extenzométerekkel összehasonlítva a deformáció finom részleteiről gyűjtött információ mennyisége a mechanikai vizsgálat közben növekszik, mivel a digitális képkorreláció elvén működő eszközök helyi és átlag adatokat is képesek biztosítani.

A digitális képkorrelációs módszer ponthalmazokat vizsgál a képen. A nyúlás hatására bekövetkező alakváltozás a pontok mozgását eredményezi, a szoftver pedig követi ezek helyzetváltoztatását. Az alábbi képen látható a pont elmozdulása a t1 időpillanatban a t0-hoz képest.

1. ábra. A nyúlás hatására bekövetkező alakváltozás a pontok mozgását eredményezi. A fenti képen a pont elmozdulása látható a t1 időpillanatban a t0-hoz képest
1. ábra. A nyúlás hatására bekövetkező alakváltozás a pontok mozgását eredményezi. A fenti képen a pont elmozdulása látható a t1 időpillanatban a t0-hoz képest

A kép megjelenítése a számítógépben számokként történik. A különböző értékek a színskálán különböző értékeket jelölnek. A nyúlás során a pixel értékei is változnak, ahogy a megfigyelt pont- vagy pixelhalmaz elmozdul. Az alábbi kép egy részleges elmozdulást mutat be pixelértékekben kijelezve:

2. ábra. A nyúlás során létrejött részleges elmozdulás pixelértékekben kifejezve
2. ábra. A nyúlás során létrejött részleges elmozdulás pixelértékekben kifejezve

A kívánatos működéshez elengedhetetlen a megfelelő mintázat kialakítása a próbatesten, melyet a szoftver a nyúlás során követni tud. A túlságosan finom minta problémákhoz vezethet a kiértékelés során, ezért az azt felépítő elemeknek körülbelül 3-5 pixel nagyságúnak kell lenniük, hogy nagy térbeli felbontást érjünk el, és legalább 3 elemnek láthatónak kell lennie. A mintázatot felvihetjük a próbatestre jelölőtollal, alkalmazhatunk színes spray-t, festékport, nagy méretű minták esetén pedig alkalmazható festősablon is. Papír vagy műanyag alkatrész esetén a mintát akár nyomtathatjuk is a próbatest felületére.

Miért lehet szükséges a DIC alkalmazása?

Mert az egyszerű és a továbbfejlesztett anyagok vizsgálatára egyaránt képes, illetve alkalmazható a véges elemes szimulációk eredményeinek validálására a nyúláseloszlásra és lehajlásra vonatkozóan.

Abban az esetben, amikor nem lehetséges felcsíptethető nyúlásmérő használata – pl. fa vagy műanyag fóliák vizsgálata során, vagy egyetemeken és kutatás-fejlesztési laboratóriumokban, ahol számos különböző anyagminőség előfordul –, páratlan lehetőség az optikai nyúlásmérő alkalmazása. 

Milyen területeken hasznos a DIC?

Alkalmazott mechanika

A DIC a legprogresszívebb technikák közé tartozik a szerkezeti alkatrészek teljes felületén végzett nyúlás elemzésében. Lehetővé teszi a deformációk kiszámítását egytengelyű vizsgálat esetén is ugyanúgy, mint többtengelyű terhelés alkalmazása során fárasztóvizsgálat közben. A Sobriety által fejlesztett videoextenzométer szoftveréből lehetőség van az adatok CSV-fájlba való exportálására is.

Gépipar

A Sobriety Mercury RT szoftverében számos eszköz áll rendelkezésre a nyúlás, kontrakció, deformáció, nyírófeszültség és a hárompontos hajlítóvizsgálat során mért lehajlás mérésére.

Műanyagipar

Műanyagok esetén a nyúlás 10x-100x nagyobb lehet, mint az acélok esetében, ezért nehézséget jelenthet a műanyagipari termékek szakítóvizsgálatakor a nyúlás mérése. Erre a problémára kínál megoldást a Sobriety több kamerából álló rendszere, így széles tartományban vizsgálható a minták nyúlása.

Mechanikai technológiák

A lemezalkatrészek mechanikai tulajdonságainak vizsgálatára egy ismert eljárás a biaxiális vizsgálóberendezés. Ezt a vizsgálati módszert mostanában textil- és geotextil anyagok, polimerfilmek elemzésére is használják.

A biaxiális vizsgálat során alkalmazott kamerák használatának előnye, hogy a vizsgálatból kapott adatok felhasználhatók az egyéni tengelyekre eső terhelések szabályozására, így biztosítva a tökéletesen egységes terhelést az anyagon.

Ahogy látható, számos területen alkalmazható a DIC elvén működő technológia, legyen szó kutatás-fejlesztésről vagy ipari területről. A Sobriety termékei kompatibilisek a Hegewald&Peschke szakítógépekkel, professzionális konstrukciót alkotva számos speciális vizsgálat elvégzéséhez.

www.grimas.hu

hirdetés
Ha hozzá kíván szólni, jelentkezzen be!
 
hirdetés
hirdetés
hirdetés
hirdetés