案例分享|日本岛津携手千眼狼●拉伸机●材料断裂瞬态可视化分析

       拉伸试验机是集电脑控制、自动测量、数据采集、屏幕显示、试验结果处理为一体的新一代力学检测设备，广泛应用于计量质检、橡胶塑料、冶金钢铁、机械制造、电子电器、汽车生产等行业，适用于各类金属材料、非金属材料的拉伸、压缩、剪切、抗压、弯曲等试验。

       拉伸试验机对各种材料进行传统实验分析后，由试验机绘出的拉伸曲线，载荷－伸长曲线（见图1），将载荷坐标值和伸长坐标值分别除以试样原截面积和试样标距，就可得到应力－应变曲线图。但得到的数据仅仅是数字曲线，缺乏图像的直观感，亦无法清晰观测材料拉伸断裂瞬间的图像画面。

图1 拉伸试验机数据曲线

       岛津(上海)实验器材有限公司作为拉伸试验机行业的领军企业，致力于各新型拉伸试验机的研发，持续提升产品性能，确保差异化领先地位。应岛津(上海)实验器材有限公司的邀请，千眼狼技术工程师们采用超高速摄影技术为拉伸试验机提供试验保障服务（如图2）。

图2 实验室现场图

       试验现场采用三脚架固定千眼狼高速摄像机，以一定的俯视角度对准拉伸试验机观察口，视场17cm×5cm，拍摄距离1m，选用90mm镜头。以252×1280@53600 fps 的超高帧率进行捕捉，可观测材料受力下的形变及断裂的瞬间，观测裂纹衍生的全过程（见图3）。千眼狼支持触发前即保存功能确保不错过任一个瞬间，且支持力学信号加载至图像上，转变成图像信息后采用DIC分析软件可针对性分析应变受力情况（见图4）。

图3 拉伸断裂瞬间捕捉

图4 DIC软件分析应变受力图

       研究人员还可对高速采集的图像数据进一步分析，包括计算材料的弹性模量、泊松比、获得R值和N值参数，为产品性能提升提供数据支持。

       新型材料的加速涌现促进了拉伸试验机产品的加速迭代。如何提升拉伸试验机性能，提高其数据分析的精度，高速摄影及专业分析技术可发挥关键作用。