數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)在碳化硅SiC纖維束絲力學性能測試中的應(yīng)用

碳化硅（SiC）纖維束絲是一種高性能、高溫材料，具有優(yōu)異的力學性能和高溫穩(wěn)定性，在航空航天、能源、化工等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。為了更好地研究SiC纖維束絲的力學性能，需要進行拉伸測試，以獲取其拉伸性能參數(shù)，如彈性模量、屈服強度和斷裂強度等。

然而，傳統(tǒng)的拉伸測試方法對SiC纖維束絲的破壞和損傷較大，難以準確測量其力學性能參數(shù)。近年來，隨著數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字圖像相關(guān)（DIC）技術(shù)被廣泛應(yīng)用于材料力學性能測試中，特別是在纖維材料力學性能測試中，DIC技術(shù)可以準確測量材料表面的形變和位移，實現(xiàn)非接觸、無損傷的力學性能測試。

因此，本文科準測控小編將介紹DIC技術(shù)在SiC纖維束絲拉伸測試中的應(yīng)用。通過DIC技術(shù)對SiC纖維束絲進行非接觸式力學性能測試，可以準確測量其拉伸性能參數(shù)，并對SiC纖維束絲的微觀變形和破壞行為進行分析，為進一步優(yōu)化其力學性能提供理論依據(jù)。

一、測試目的

1、利用電子萬能試驗機對碳化硅纖維(SiC)束絲進行拉伸測試，獲取拉伸強度，彈性模量與斷裂點行程應(yīng)變。

2、利用 DIC 實驗技術(shù)方法測試 SiC 纖維絲材料樣件在單軸拉伸測試中的彈性模量。

二、測試相關(guān)標準

本文參考了《GB/T 34520.3-2017 連續(xù)碳化硅纖維測試方法 第3 部分: 線密度和密度》中關(guān)于《GBT1446-2005 纖維增強塑料性能試驗方法總則》的要求

二、測試儀器（碳化硅SiC 纖維束絲拉伸測試）

1、儀器和夾具

A、萬能試驗機

B、氣動夾具

C、VIC-2D Gauge 視頻引伸計

VIC-2D Gauge 系統(tǒng)的測試過程主要分為四個步驟:

散斑制作:在實驗開始前，需要在被測的纖維絲樣件表面制作黑白分明的散斑;硬件設(shè)置:合理架設(shè)、并調(diào)整好相機系統(tǒng)，;

軟件設(shè)置:設(shè)置系統(tǒng)采集參數(shù)，包括采樣幀率、曝光時間、圖像分辨率，Gauge 點的添加，引伸計的添加;

數(shù)據(jù)計算:試驗機與視頻引伸計同步測量，并計算輸出實驗結(jié)果。

2、試驗條件

A、試驗溫度:室溫20°C左右

B、載荷傳感器:5KN (0.5 級)

C、試驗夾具:1KN氣動夾具

D、試驗速率:5mm/min

3、樣品前準備

試樣為已制備完成的碳化硅(Si) 束絲拉伸試樣，截面積為 0.12 mm2，標距 150 mm，束絲截面積為0.12mm2，無需后續(xù)處理。

夾具選用1KN 氣動雙推夾具，上下夾具分別夾住碳化硅纖維束絲的保護片部位，隨后開始試驗。

三、測試流程

1、根據(jù)《GB/T 34520.3-2017 連續(xù)碳化硅纖維測試方法第3 部分: 線密度和密度》中關(guān)于《GB/T 1446-2005纖維增強塑料性能試驗方法總則》中測試要求，設(shè)定預(yù)加載為 10 N，隨后開始以5 mm/min 速度加載直到碳化硅束絲試樣拉斷，測試結(jié)束，記錄測得的彈性模量，斷裂點載荷與最大應(yīng)力。

2、本次試驗使用 VIC-2D Gauge 模塊對纖維絲樣件拉伸過程進行分析，實時查看樣件應(yīng)變趨勢曲線;

3、試驗過程試驗機位移控制，單向拉伸樣件直至樣件斷裂，并記錄拉伸過程應(yīng)力數(shù)據(jù)。8um 直徑纖維測試兩次，11um 直徑纖維絲測試兩次;

【小總結(jié)：綜上所述，使用電子萬能試驗機，配合使用1KN氣動拉伸夾具和VIC-2D Gauge 視頻引伸計能夠?qū)?yīng)碳化硅(SiC)纖維束絲拉伸測試的要求，獲取應(yīng)力·應(yīng)變曲線和所需的彈性模量，拉伸強度，斷裂點行程應(yīng)變等力學參數(shù)，應(yīng)用在碳化硅材料的研究與發(fā)展中可以發(fā)揮重要作用。】

以上就是小編介紹的DIC技術(shù)對碳化硅SiC 纖維束絲拉伸測試內(nèi)容，希望可以給大家?guī)韼椭?！如果您還想了解更多關(guān)于碳化硅SiC 纖維束絲的結(jié)構(gòu)特點性能和用途、制備方法和束絲sic纖維增強鋁復合材料界面tem研究等問題，歡迎您關(guān)注我們，也可以給我們私信和留言，科準測控技術(shù)團隊為您免費解答！