在聚合物矩阵复合物中的损坏检测来自4D位移场测量的4D位移场测量

科学领域:

• 材料科学与工程 材料科学与工程
• 机械工程 机械工程
• 非破坏性测试 不破坏性测试

背景情况:

• 标准数字体积相关性 (DVC) 通过测量离散状态之间的位移场来量化样本变形.
• DVC受限于所需的扫描数量,这增加了获取持续时间.
• 需要的方法可以有效地捕捉整个加载历史上的变形.

研究的目的:

• 引入和验证基于投影的数字体积相关性 (P-DVC) 增强的DVC方法.
• 为了使4D (空间和时间) 全场变形测量能够在整个加载历史中进行.
• 使用有限的投影数据量化材料损坏的增长,直到故障.

主要方法:

• 拟议的P-DVC方法将位移场分解为时间和空间模式.
• 空间模式是使用扫描智能的DVC构建的.
• 时间振幅通过P-DVC确定,每次加载步骤只使用一个投影.
• 该方法应用于玻璃纤维增强聚合物样本,在循环张力下有一个口,使用X射线计算机断层扫描进行成像.

主要成果:

• 通过P-DVC增强的DVC方法,在整个加载历史中成功执行了4D全场测量.
• 该技术允许在整个装载过程中量化损坏演变.
• 成功地监测了损坏的增长,直到材料故障.

结论:

• 通过克服扫描持续时间的限制,P-DVC提供了比标准DVC显著的进步.
• 这种增强的DVC方法可以全面分析材料变形和损坏.
• 该方法有效地研究了在周期性负载条件下的材料行为,直到故障.