新拓三维DIC应变测量系统参展SAMPE中国第十八届国际先进复合材料展

2023年7月5-7日,第十八届SAMPE中国年会在中国国际展览中心（朝阳馆）成功举办。本届年会的主题为：先进复合材料,引领产业创新与可持续化发展。展览会吸引了国内外300+展商参展。展品涉及复合材料结构件，设计模拟仿真技术与CAE工具，增强纤维，基体材料，工艺装备，复合材料的回收技术以及复合材料的检测测量技术设备等。3天的展会，吸引了来航空航天、汽车、高速列车、船舶、能源、电子等领域的应用单位、大学、科研院所众多专业人士参观交流。

应SAMPE组委会的邀请，新拓三维携XTDIC三维全场应变测量、XTDIC-Micro显微应变测量仪器设备积极参与了此次盛会。与会的专家、学者及业界企业的领导、技术人员为新拓三维国产自主研发的一站式DIC三维全场应变测量解决方案所吸引。从常规材料的力学性能检测，到微小尺寸材料力学测试，再到结构的位移轨迹分析，世界先进水平的数字图像相关技术（DIC）算法，是材料力学及结构位移测量领域所急需的专业技术和仪器设备。

新拓三维现场展出的XTDIC非接触全场应变测量系统，采用优化的3D数字图像相关性算法，为试验提供三维空间内全视野的形状、位移及应变数据。该系统能为材料测试提供高精度的全场测量结果，更加便捷识别临界破坏点。金属、木材、复合材料、橡胶、骨骼等不同材料在高低温环境下的静动态性能都可以测量。

碳纤维复合材料分层劈裂力学性能测试

复合材料是复杂的各项异性多相体系，其质量存在离散性，成型过程与服役条件极其复杂。因此，碳纤维材料结构的力学测试，无论是在制造上还是在实时应用上都显得尤为重要。

对两层碳纤维材料进行分开劈裂，分析碳纤维材料在劈裂载荷作用下发生分层拓展情况，分层区域材料所受劈裂应力集中区域，以及关键点位移应变变化情况。

碳纤维材料分层劈裂力学测试实验

三维区域合位移云图&最大主应变云图

点点距离相对变化曲线&关键点最大主应变曲线

如图所示：劈裂时样品表面受力端应变最大，呈现应变增大的趋势，通过色谱图直观分析出整体应变，应变集中区域以及具体数值。

复合材料高温环境拉伸力学性能测试

复合材料作为耐高温、烧蚀材料，经常用于发动机喷管喉衬、扩张段、燃烧室、燃气阀、进气道等关键防热构件，其工作温度在1500～3500℃，甚至更高。采用非接触式DIC测量技术，可解决隔热、绝缘问题，可全面准确地观测复合材料的高温力学性能。

图：碳碳复合材料600度拉伸

XTDIC三维全场应变测量系统支持2000度高温环境下的材料力学性能测试。与传统的接触式测量方式不同，其通过追踪特殊技术制备的散斑变化，直接进行数字图像相关运算，得到不同温度下复合材料表面力学行为表现。

复合材料疲劳性能测试

复合材料具有强度和刚度上的各向异性，内部构造上的不均匀性和不连续性等特点，使其疲劳损伤和破坏机理更为复杂。

复合材料疲劳裂纹的萌生与扩展检测，异质材料的疲劳测试，采用数字图像相关法（DIC技术），能够对材料表面全场位移和应变进行分析，可通过测量试件的应变场变化，来分析复合材料疲劳失效过程。

疲劳测试：XTDIC三维全场应变测量系统可优化外部触发锁相环功能，DIC软件可自定义相位间隔捕捉试样图片，并实时显示采集帧率，有效减少采集数据量，支持长时间疲劳监测，实现全场疲劳加载测量。

XTDIC-Micro显微应变测量系统是光学显微镜和DIC数字图像相关技术的结合，可以满足微米级甚至纳米级材料测量需求。该设备针对材料试验时能为各向异性材料有限元分析提供多尺度测试（连续介质模型验证），降低材料开发成本（微尺度试样测试），满足材料在不同试验环境中的测试需求（多功能模块设计）。

微小尺寸材料拉伸力学性能测试

测量微小尺寸的复合材料表面特性，对于检测电子产品极为重要。如下被测试材料试样标距段宽度仅2.5mm，新拓三维XTDIC-Micro显微应变测量系统，搭配高放大倍数显微镜，可在mm级视野尺寸测量材料的位移和应变特性。

XTDIC-MICRO系统采用高精密度的标准正交栅格，以及自主研发的算法，可解决显微放大的畸变误差问题。XTDIC-MICRO系统可配合原位拉伸机，对微小尺寸材料进行测量和应变分析。

微观尺度材料拉伸力学测试

钢性材质小试样在原位试验台进行拉伸测试，采用XTDIC-Micro3D显微应变测量系统，完成全场位移应变测量以及材料应力应变曲线测量。

显微dic应变测量-材料拉伸

微尺寸骨骼材料变形测量

采用XTDIC-MICRO显微应变测量系统，测量生物小腿骨加载过程中表面位移场、应变场的变化，有助于仿真材料的测试，模拟以及加工制造。

微观碳纤维圆棒径向压缩实验

碳纤维棒的直径约位5-9mm，采用XTDIC-MICRO显微应变测量系统，研究碳纤维棒在径向压缩试验机加载下的应变和位移变化。

新拓三维XTDIC三维全场变形应变测量分析系统、XTDIC-Micro显微应变测量系统，为各类材料和零部件静、动态测试提供了更加高效的流程和强大的运算分析功能。可以利用DIC方法计算表面应变，同时可测试微小尺寸下材料的力学特征。

目前XTDIC三维全场应变测量系列产品被越来越多的业界内外的企业、高等院校和科研院所的专家们认可，许多国内外知名的材料企业、高等院校和科研院所都选择成为XTDIC系列测量仪器的用户，先进的数字图像相关DIC技术为复合材料产业的高质量发展注入新动力。