助力高端装备制造,新拓三维受邀参加材料与结构强度论坛

商业 来源: 2021/7/8 8:34:36 阅读:112

625-27日,由中国机械工程学会材料分会主办,江南大学承办的第八届材料与结构强度青年工作论坛在江苏无锡市举办。

随着航空航天、石油化工、海洋工程、交通运输等领域装备制造业的转型升级,对材料、制造技术与结构强度等方面提出了新的要求。在国家“十四五”规划开篇之年,会议聚焦面向服役性能的材料强韧性均衡设计、极端与复杂工况下强度测试与寿命预测等议题,进行了充分的探讨及交流。

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新拓三维在现场展出的XTDIC三维全场应变测量系统成为一大亮点。XTDIC系统通过追踪物体表面变形前后散斑图像中像素点的位移量,计算材料与结构表面的全场位移,这项自主研发的技术成果总体达到国际先进水平,可精确分析材料和结构受力过程中的疲劳断裂机理和行为

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传统的材料与结构疲劳测试,一般采用接触式的测量方法。材料力学的各向异性、结构的疲劳与裂纹演化测量需求,使得传统的电测法已无法适用。XTDIC系统可以获取视场范围的全场数据,分析材料和结构在载荷环境下,从裂纹产生到失效的整个过程,在研究材料和结构疲劳、断裂、失效等领域应用广泛,成为优化有限元设计的科学依据

高温材料拉伸

为了在航空航天、汽车、焊接工艺等材料研究方面取得重大进步,材料研究人员正在开发更轻,更坚固且能长时间承受更高的温度的材料。

新拓三维可为高温材料力学实验提供可靠的非接触式测量解决方案XTDIC系统采用自主研制的特殊技术散斑制备方法,结合多种窄带滤光、干涉片,可实现高温散斑图案的清晰采集,可实现3000摄氏度的材料高温拉伸应变测量。

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高温焊接变形

焊接过程焊缝区的变形机理研究是长期存在的难题,由于焊缝区存在1000度以上高温,接触式测量方法受温度的影响,难以有效地测量高温环境下的材料或结构表面的位移

新拓三维XTDIC系统技术用于金属薄板焊接变形测试记录焊接变形最终状态的位移和应变,直观、准确地测量薄板在焊接过程的三维位移、应变通过与仿真模拟验证,焊接变形的研究提供科学的测量数据。

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金属材料拉伸显微测量

材料机械性能对于装备高效运行至关重要测定材料力学性能材料的服役条件和失效现象出发,研究失效的原因和规律、提出合理的衡量指标证明产品的耐用性、稳定性和安全性,从而让产品获得竞争优势。
微观尺度下材料力学的应变测试,使用微米甚至纳米级光学/电子显微镜,搭配新拓三维数字图像相关法(DIC技术),通过拉伸试验测得材料的载荷-位移曲线,可快速、精确地测出拉伸材料的力学性质如弹性模量屈服强度等。

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板料成形极限(FLC)

板料成形是一种关键的材料加工技术,板料成形极限是衡量板料加工成形性能的重要指标。通过测量材料在载荷下的变形极限,为改进成形工艺提供技术基础和实用判据

XTDIC-FLC三维板材成型极限测量系统,可测量板料在载荷下表面整体的瞬时位移场和应变场,测定其刚性、抗冲击性和尺寸稳定性等力学性能,使其具有良好的成型加工性能,满足装备制造构件的使用要求。

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霍普金森杆拉伸

霍普金森杆实验主要用于材料动态力学性能的测试,打击杆高速弹入输入杆时,在输入杆中产生入射脉冲,应力波通过弹性输入杆到达试件,材料在应力脉冲作用下产生高速变形。应力波通过材料同时产生反射脉冲,进入弹性输入杆和投射脉冲进入输出杆。

利用XTDIC系统,可采集脉冲载荷下材料的动态力学性能,采集材料试件在动态拉伸过程中的应力-应变曲线,研究材料在动载下的动态力学特性,助力材料的工程设计和工程应用。

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材料冲击载荷下应变位移场

结构裂缝生长演化

韧性材料在服役过程中,应力小于屈服极限的情况下易发生脆性断裂。断裂力学用断裂韧性来衡量材料已存在内在缺陷或结构缺陷时,裂纹扩展导致材料断裂所需的临界应力。 

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断裂过程中的应变分布

结构负载疲劳

对于新设计制造的车桥,需要利用专门的高动态性能固定试验台进行模拟加载试验,检测各项工作性能和可靠性指标。车桥的工作参数变化范围大,工况复杂多变,需采集其关键部位的变形和裂纹出现位置。

采用XTDIC系统可以测量车桥关键部位变形和损伤的起始位置,并实时记录车桥结构表面的全场变形直观看到测量区域内全部的位移变化,为车桥的负载变形、可靠性分析提供数据支撑。

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机构件应变测量结果

 

技术赋能产业,创新引领未来。新拓三维在材料与结构的疲劳行为及失效;材料强度、韧性测定、复杂工况下的材料疲劳失效;材料变形、损伤的显微组织表征等方面,有着丰富的工程测量经验,依托自主研发的XTDIC三维全场应变测量系统,并重点关注科研、高端制造领域的测量需求,持续关注、研究、迭代软件算法性能,为科研工作者与企业技术人员提供性能卓越的材料结构应变测量方案。



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