冲击试验是评估材料或结构在快速载荷作用下响应的关键实验,广泛应用于航空航天、汽车工业以及防护装备等领域。在传统的冲击试验中,常用的应变计、加速度计等传感器通常只能测量局部应力和应变,而DIC技术作为一种全场、非接触式的测量方法,能够实时获取试件在冲击载荷作用下的全场变形数据,提供更加全面的应力应变分布图。
在进行冲击试验时,DIC技术通过高频摄像机拍摄样本表面的图像,并通过图像比对分析技术,计算出每个点的位移和应变。由于冲击试验中的载荷变化极为迅速,DIC技术能够实时捕捉结构在极短时间内的变形过程,帮助研究人员准确识别材料在冲击载荷下的应变集中区域和破坏模式。
海塞姆霍普金森冲击测试案例
例如,在汽车碰撞试验中,DIC技术可以实时监测车身受撞击时的局部和整体变形,特别是在碰撞后的弹性恢复和塑性变形过程。与传统的传感器相比,DIC可以提供更多的细节数据,比如车身的裂纹扩展、局部应力集中的情况等,为汽车设计和安全性优化提供有力支持。
此外,DIC技术还可以在高能量冲击试验中用于分析脆性材料的破裂过程。例如,在对陶瓷、玻璃等脆性材料的冲击试验中,DIC能够捕捉到微裂纹的萌生、扩展及破坏,帮助材料工程师评估材料的抗冲击能力,从而优化材料的配方和结构设计。