XTFLC 系統(tǒng)結(jié)合數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)(DIC)與雙目立體視覺技術(shù),配合自研杯突試驗機自動采集杯突試驗時板料變形的序列視頻圖像,通過追蹤物體表面的散斑圖像,實現(xiàn)板料成形過程中表面三維坐標(biāo)、位移及應(yīng)變的動態(tài)測量,經(jīng)進一步擬合計算建立板料成形極限曲線(FLC)。具有便攜,速度快,精度高,易操作等特點??蓮V泛的應(yīng)用于高校科研及其他研究機構(gòu)的金屬薄板的成形性能、塑性極限、延展性等工藝性試驗,為研究分析及設(shè)計優(yōu)化提供了有力依據(jù)。
系統(tǒng)應(yīng)用范圍:
- 材料各向異性性、塑性極限、高溫下的板材力學(xué)性能等研究
- 薄板及板材成形過程實時可視化監(jiān)測
- 板料成形極限FLC曲線實時測定
- 板料零部件選材
- 沖壓工藝優(yōu)化
- 有限元分析(FEA)驗證、板料成形理論研究及驗證
系統(tǒng)優(yōu)勢:
板料成形極限曲線FLC是板料成形的重要指標(biāo)數(shù)據(jù),傳統(tǒng)試驗方法獲取FLC極其及其麻煩,如在板料腐蝕網(wǎng)格,成形后多采用工具顯微鏡進行測量。
A,傳統(tǒng)方法的缺點:
? ①應(yīng)定位各種應(yīng)變發(fā)生的曲線,但是這將花費大量的時間(每個寬度都要做大量的試驗);
? ②斷裂后曲線需要更改;
? ③仿真中需要補償兩條曲線的差別,而且要給一定的余量;
? ④一些材料需要比平時更小的網(wǎng)格。
B,XJTUFLC 杯突和板料成形試驗系統(tǒng)的優(yōu)點:
? ①每個試驗可以獲得更多的數(shù)據(jù),一組試驗可以得到大量的數(shù)據(jù), 例如:斷裂極限曲線、各種應(yīng)變的極限曲線、板材外部和中間的結(jié)果;
? ②高精度測量,高精度的材料數(shù)據(jù),測試結(jié)果接近生產(chǎn);.
? ③快速得到結(jié)果、成本低廉的試驗;
? ④無需進行斷裂試樣結(jié)果評估補償。
測量過程:
zui少5種不同結(jié)構(gòu)的試件,從窄條狀到圓形
噴涂散亂圖案(數(shù)字圖像相關(guān)法DIC)
三維全場應(yīng)變計算結(jié)果顯示
自動生成的成形極限曲線FLC
FLC計算基本流程:
1. 對全部的試件進行散斑三維全場變形、應(yīng)變計算
2. 對于每個試件,找出破裂前的一個狀態(tài)
3. 在破裂前的狀態(tài)上,建立3~5條間距2mm左右的平行截線,對于次應(yīng)變>=0的情況,要求截線盡量垂直于裂紋方向(偏差在25°以內(nèi)),對于次應(yīng)變<0的情況,要求截線盡量平行于試件邊緣(主應(yīng)變方向),截線長度盡量長,但不能到試件邊緣。
平行截線
4. 輸出截線數(shù)據(jù)
5. FLC模塊讀入多個試件的多組截線數(shù)據(jù)
6. 每一組截線數(shù)據(jù),都包含主應(yīng)變、次應(yīng)變兩組數(shù)據(jù),對每組數(shù)據(jù)分別進行二次曲線擬合,得到二次曲線的極值(對于主應(yīng)變是zui大值,次應(yīng)變是zui小值),這兩個機制分別作為一個點的X,Y坐標(biāo),形成FLC圖上的一個點。
7. 多組截線得到多個點,擬合這些點就可以得到FLC曲線
8. 輸出FLC曲線數(shù)據(jù)
FLC 顯示
自動生成的成形極限曲線FLC
1.1 技術(shù)指標(biāo)
產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):GB4156-2007、GB/T24171.1、24171.2標(biāo)準(zhǔn)。
- 試驗機技術(shù)指標(biāo)
- 可試板材厚度:標(biāo)準(zhǔn)杯突試驗:金屬板0.2~5mm
- 深拉伸厚度:0.2~3mm
- 板材zui大寬度:180mm
- 杯突示值誤差:±0.01mm
- 杯突測量分辨力:0.001mm
- 沖壓力:300kN
- 沖壓力有效測量范圍:6kN~300kN
- 沖壓力示值誤差:±1%
- 沖頭行程:120mm
- 沖壓速度:0.01~130mm/min
- zui大夾緊力:300kN
- 夾緊力相對誤差:±2%
- 夾緊活塞行程:38mm
- 標(biāo)準(zhǔn)沖頭規(guī)格:標(biāo)準(zhǔn)杯突沖頭Sφ20±0.05mm
- 墊模孔徑:50mm(標(biāo)準(zhǔn)墊??讖剑?3mm)
- 壓模外徑:120mm(標(biāo)準(zhǔn)壓模外徑:55mm)
- Nakajima試驗沖頭:Sφ100±2mm
- 散斑測量模塊技術(shù)指標(biāo)
- 核心技術(shù):工業(yè)近景攝影測量、數(shù)字圖像相關(guān)法
- 測量結(jié)果:三維坐標(biāo)、全場位移及應(yīng)變、材料成形極限曲線(FLC)
- 測量相機:200萬像素
- 測量幅面: 64mm×48mm,128mm×96mm
- 位移測量精度:0.01pixel
- 應(yīng)變測量范圍:0.01%-1000%
- 應(yīng)變測量精度:0.01%
- 測量模式:兼容二維及三維變形測量
- 實時測量:采集圖像的同時,實時進行全場應(yīng)變計算
- 計算模式:具備自動計算和自定義計算兩種模式
- 應(yīng)變模式有工程應(yīng)變、格林應(yīng)變、真實應(yīng)變等三種
- 多工程檢測:系統(tǒng)軟件支持多個檢測工程的計算、顯示及分析
- 18種變形應(yīng)變計算功能:X、Y、Z、E三維位移;Z值投影;徑向距離、徑向距離差;徑向角、徑向角差;應(yīng)變X、應(yīng)變Y和應(yīng)變XY;zui大主應(yīng)變;zui小主應(yīng)變;厚度減薄量;Mises應(yīng)變;Tresca應(yīng)變;剪切角