Метод корреляции цифрового изображения в экспериментальном анализе параметров механики paзрушения

 

Катарина Чолић

Мери Бурзић

Ненад Губељак

Сања Петронић

Филип Вучетић

 

 

В статье представлены принципы и примеры современных экспериментальных методов для определения параметров механики разрушения. Методология анализа и определения параметров механики разрушения включала анализ поведения металлических материалов по отношению к трещине с использованием модифицированных пробирок механики разрушения с начальным трещинообразованием и растягивающим напряжением и в первую очередь была направлена на определение характера этих процессов в случае проблем тонкой черепицы с использованием основных постулатов механики разрушения.

Методология включает применение экспериментальных методов механики разрушения, определённых стандартами, с использованием метода трёхмерных стереоскопических измерений механического поведения материалов. Используя систему цифровой корреляции изображений (Digital Image Correlation, DIC) для проверки деформаций и смещений в материале, были испытаны параметры механики разрушения металлических материалов, в частности пробирок из нержавеющей стали 316L и титанового сплава Ti-6Al-4V. 3D-оптическая система GOM и программное обеспечение Aramis использовались для проведения экспериментального анализа на подготовленных пробирках.

Поскольку эта система используется для измерения деформаций и параметров движения открытия крекинг-наконечника CTOD на модифицированных компактных пробирках C и T, даётся краткий обзор процедур измерения и обработки результатов, а также и возможное применение этой системы. Представленные результаты дают обзор полей деформаций и смещений при открытии наконечника трещины, роста трещины и во время отказа пробирки, что невозможно провести  традиционными методами измерения. Анализ результатов показал, что с высокой точностью можно измерить движения во время открытия наконечника трещины и получить параметр CTOD. Результаты показывают, что выбранный метод даёт хорошие результаты при анализе механического поведения и при определении параметров механики разрушения  металлических материалов.

 

Ключевые слова: механика разрушения, металлические материалы, трещинообразование, анализ параметров, метод корреляции, измерительная система, оптическая стереометрическая система.