采用同步全场变形与温度测量方法研究拉伸状态下钢材的热机械行为

2026-04-16

采用同步全场变形与温度测量方法研究拉伸状态下钢材的热机械行为

Thermomechanical Behavior of Steels in Tension Studied with Synchronized Full-Field Deformation and Temperature Measurements

 

拉伸试验虽被广泛用于研究材料的力学行为,但高应变速率下材料会产生非均匀应变且温度持续升高,这使得相关试验的开展难度大幅增加。本研究提出一种融合同步全场立体数字图像相关法(DIC)与红外热成像法(IRT)的测试方法,利用该方法可实现高分辨率表征,精准捕捉四种钢材在2.5×10-4 ~ 900S-1 应变速率下受拉过程中试样的局部温度与应变演化规律。

 

试验采用光学相机立体采集系统与红外相机协同监测,所有设备的采集数据实现同步化,并通过针孔相机模型将所有相机的图像映射至同一三维空间。将数字图像相关法得到的位移矢量场与红外热成像图像进行配准修正,在拉格朗日坐标系下完成温度云图构建。研究以三维瀑布图呈现材料的整体热机械响应特征,该图谱可反映局部应变、温度随试样位置及工程应变的变化规律。

 

试验结果表明:在较高应变速率(10-2~ 900S-1)下,材料发生均匀变形阶段时,温度呈均匀上升趋势;当颈缩现象出现后,局部应变区域的温度会显著升高。在上述应变速率区间内,颈缩过程中局部应变的激增与温度的骤升均出现在相同的整体工程应变值及试样同一位置,印证了二者的时空同步性。本研究提出的测试方法可对低、高应变速率区间内材料的局部应变与温度演化规律进行精准表征。

 

 

 

 

其他新闻

  • 快照式视频高光谱相机对各行业的影响及其颠覆性应用

    Living Optics——更快、更便携、更易用的快照式视频高光谱相机 。虽然高光谱成像技术已经存在很长时间了,但传统方法限制了其应用。值得庆幸的是,随着新型快照成像技术的出现,高光谱成像技术已准备好发展成为一项在众多行业中都不可或缺的宝贵技术。

    41 2026-06-30
  • TELOPS 红外热像仪

    TELOPS(泰洛普斯)2000 年创立于加拿大魁北克市,现隶属于 Exosens 集团,是全球顶尖科研级制冷型红外成像设备厂商,专精高速红外、多光谱、高光谱红外探测系统,产品面向高校科研、航空航天、国防、工业精密测试、环境监测领域,中国区官方总代理为北京锐盛光电科技有限公司。

    38 2026-06-23
  • 视频高光谱 AI边缘计算在农业科研中的三大优势

    从提前预警作物风险、田间便捷检测,到联动智能技术搭建农业数据体系,高光谱成像以三大核心优势,彻底革新传统农业科研模式。在全球粮食紧缺的大环境下,这项技术将持续赋能智慧农业,实现增产、降耗、提质,为粮食安全筑牢技术防线。

    18 2026-06-17
  • Telops高速红外热像仪全工况制动系统测温方案

    Telops高速红外热像仪凭借微秒级成像、超高帧频与宽温域能力,在汽车安全气囊(毫秒级起爆)与刹车系统(高频摩擦热)测试中,实现瞬态热过程捕捉、温度场量化与失效溯源,是研发与认证的核心设备。

    14 2026-06-17
  • 如何借助Chronos 2.1-HD高速相机实现火箭自主着陆?

    随着航空航天、先进制造、流体力学以及燃烧研究的发展,高速成像技术的应用范围也在不断扩大。Chronos 2.1-HD支持1920×1080分辨率下1000fps高速拍摄,同时具备紧凑化设计,可适应实验室与外场测试等多种应用环境。

    17 2026-06-03
  • 「光谱之眼,空中洞察」Living Optics 让无人机拥有“光谱视觉“

    本次无人机\x26amp;Living Optics高光谱集成方案,真正做到: 轻量化、易上手、高稳定、高精度。打破了传统高光谱设备 “笨重、难用、门槛高” 的壁垒,让专业级高光谱遥感真正走进低空作业场景。

    23 2026-06-03
  • OGI GasCore:TELOPS全新红外气体泄露检测机芯,洞悉无形之气,守护核心安危

    在能源转型的关键时期,安全与环保是石油化工企业的生命线。OGI GasCore以其领先的NECL指标、灵活的集成能力和专业的光谱技术,为油气与化工行业建立了更高灵敏度、更高可靠性、更高集成度的遥感检测标准。

    27 2026-05-22
  • 全天候大气探测新方案:Telops ASSIST II 可用于外场部署的高光谱探测仪

    Telops ASSIST II 作为新一代可用于外场部署的大气探测光谱仪,凭借先进的傅里叶变换红外(FTIR)技术,为大气观测提供了更加精准、高效的解决方案。

    47 2026-05-08
  • 从单点测量到全场检测:轮胎热检测技术的全新升级

    高速红外热像仪通过非接触、高帧频、全场测温等优势,在轮胎研发、耐久测试、在线安全预警与故障诊断中实现 “热CT” 级检测,可精准捕捉高速旋转胎面的瞬态温场、热点与缺陷,是轮胎性能优化与安全防控的核心。

    52 2026-05-08