新拓三维DIC三维应变测量系统在汽车工业零部件断裂分析中的应用

　　断裂诱导槽是加速踏板臂上的薄弱区域，当踏板受到较大侧向力(如碰撞或异常受力)时，诱导槽会优先断裂，避免断裂发生在传感器部位，同时确保断裂后踏板能回到初始位置，不输出加速信号，从而降低对驾驶员腿部的伤害风险。

　　断裂原因主要为侧向外力，如碰撞事故中，驾驶员脚部与踏板的异常受力可能导致诱导槽断裂。材料疲劳：长期使用或车辆曾经历严重事故，可能使踏板臂内部产生暗伤，后续受力时引发断裂。

　　新拓三维XTDIC三维全场应变测量系统，可用于汽车加速踏板臂断口受力过程变形测量，观测断口槽上断裂损伤演化过程，分析加速踏板臂最大应力位置开设合适形状和尺寸的断口槽，以满足使用要求和特定的安全规范，为后续产品的制造、测试和开发提供数据支撑。

　　DIC三维应变测量系统分析断裂演化

　　1、非接触式全场测试——三维DIC技术可直接测量试样表面散斑特性，避免人为因素干扰，如：固定位移计、应变片、加速度传感器、引伸计等传统方式对测量结果的干扰。

　　2、测量数据丰富全面——三维DIC技术可以直接输出表面位移、应变、变形以及形貌特性，测量数据丰富全面，直观可信可靠。

　　3、断裂破坏过程分析：随着外部载荷增加，可全过程分析断口槽裂缝发育和断裂演化过程、 断裂的方向和范围，分析断口槽的力学特性。

　　4、可追溯可评价——三维DIC技术测试数据直接给出定量评价，试验过程无人为干扰因素，直接给出测试结果误差评价。

　　踏板断裂诱导槽设计标准

　　根据汽车制造商的要求，电子加速踏板的结构设计需满足安全设计规范标准，在正向踩踏力作用下，电子加速踏板结构必须在断口槽发生断裂。加速踏板臂的结构设计引起了许多工程技术人员的关注。

　　在国际上，有关悬挂式加速踏板断裂诱导槽设计的标准和规范有很多。例如ISO 12405、GB/T 33687等标准，对悬挂式加速踏板的断裂诱导槽设计提出了详细的要求和测试方法。

　　已开断口槽的踏板

　　踏板臂压断试验曲线

　　DIC三维应变测量系统用于诱导槽断裂分析

　　针对踏板断裂诱导槽断裂加载实验，采用DIC三维全场应变测量系统，采集试验过程中全部图像，可分析不同形状断口槽的踏板臂的断裂形态，为断裂诱导槽设计提供有利的数据支撑。

　　在断裂诱导槽表面制作散斑，散斑随机分布，以便获取试验过程中试样表面的变形信息。在踩踏冲击力作用下，断口槽表面位移变形分布特征一目了然。从其变形场分布云图看出，断口槽应力集中效应增强，直至断口槽断裂。

　　断口槽应变场

　　从DIC三维应变测量系统分析应变场示意可看出，对应冲击加载的进行，断口槽裂隙逐步扩展失稳破坏，随着断裂裂缝的不断延展，应变场不断扩张，指示裂缝前缘推进方向。

　　DIC三维应变测量系统研究断口槽断裂特性，有助于产品仿真模型分析验证，获取用于材料规范、断口槽结构优化设计、质量保证以及产品性能分析的性能数据。

　　采用新拓三维XTDIC三维全场应变测量系统，可在试验过程中获取丰富的数据，三维数字图像DIC技术可以提供三维位移场和应变场，通过分析加速踏板臂断口槽试验期间裂纹的外观和扩展，应力集中裂纹出现和断裂部位，从而优化材料的选择，确定合适的断口槽形状和尺寸参数，满足产品使用要求和特定的安全规范。