Phát triển hệ thống cơ khí cho phương pháp tương quan ảnh số trong thí nghiệm kéo-nén vi mô

https://doi.org/10.31130/ud-jst.2025.011E

Tóm tắt: 21 | PDF: 18

##plugins.themes.academic_pro.article.main##

Author

  • Van Duong Le
    The University of Danang - University of Science and Technology, Vietnam
    Quang Bang Tao
    The University of Danang - University of Science and Technology, Vietnam
    Phuoc Thanh Tran
    The University of Danang - University of Science and Technology, Vietnam
    Ngoc Anh Nguyen Thi
    The University of Danang - University of Science and Education, Vietnam

Từ khóa:

Phương pháp tương quan ảnh số (DIC)
phương pháp kiểm tra không phá huỷ (NDT)
hệ thống cơ khí trong DIC
hệ thống ổn định trong DIC
thí nghiệm kéo nén

Tóm tắt

Phương pháp tương quan ảnh số (DIC) là một kỹ thuật kiểm tra không phá hủy (NDT) quan trọng, được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp nhờ tính linh hoạt và độ chính xác cao. Tuy nhiên, hiệu suất của DIC trong các hệ thống thử nghiệm kéo-nén vi mô thường bị giới hạn bởi độ ổn định và khả năng điều chỉnh của các thành phần cơ khí, đặc biệt là hệ thống gắn camera. Nghiên cứu này giới thiệu một hệ thống cơ khí chuyên dụng gồm cơ chế khóa, trục xoay và bộ phận trượt, cho phép điều chỉnh vị trí và góc của camera một cách chính xác và linh hoạt. Khả năng chống rung được ưu tiên để duy trì độ ổn định trong kiểm tra. Kết quả thử nghiệm thực tế cho thấy, hệ thống cải thiện đáng kể độ chính xác định vị, tính linh hoạt và khả năng chống rung, vượt trội so với các hệ thống thông thường. Thiết kế này cung cấp giải pháp hiệu quả cho các ứng dụng trong phòng thí nghiệm và công nghiệp, đồng thời thúc đẩy công nghệ kiểm tra không phá hủy vật liệu.

Tài liệu tham khảo

    [1] Brownet al., “Destructive and non-destructive testing methods for characterization and detection of machining-induced white layer: A review paper”, CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology, vol. 23, pp. 19-23, 2018. https://doi.org/10.1016/j.cirpj.2018.10.001.
    [2] Lopez, R. Bacelar, I. Pires, T. G. Santos, J. P. Sousa, and L. Quintino, “Non-destructive testing application of radiography and ultrasound for wire and arc additive manufacturing”, Additive Manufacturing, vol. 21, pp. 298-306, 2018. https://doi.org/10.1016/j.addma.2018.03.020.
    [3] Wang, S. Zhong, and J. Mi, “Non-destructive testing and evaluation of composite materials/structures: A state-of-the-art review”, Advances in Mechanical Engineering, vol. 12, no. 4, 2020. https://doi.org/10.1177/1687814020913761.
    [4] Zhang and D. D. Arola, “Applications of digital image correlation tobiological tissues”, Journal of Biomedical Optics, vol. 9, pp. 691–699, 2004. https://doi.org/10.1117/1.1753270.
    [5] Rossi, G. B. Broggiato, and S. Papalini, “Application of digital image correlation to the study of planar anisotropy of sheet metals at large strains”, Meccanica, vol. 43, pp. 185–199, 2008. https://doi.org/10.1007/s11012-008-9123-9.
    [6] Chevalier, S. Calloch, F. Hild, and Y. Marco, “Digital image correlation used to analyze the multiaxial behavior of rubber-like materials”, European Journal of Mechanics A/Solid, vol. 20, pp. 169–187, 2005. https://doi.org/10.1016/S0997-7538(00)01135-9
    [7] L. Wang, M. Bornert, E. Héripré, S. Chanchole, and A. Tanguy, “Fullfield measurements on low-strained geomaterials using environmental scanning electron microscopy and digital image correlation: improved imaging conditions”, Strain, vol. 50, pp. 370–380, 2014. https://doi.org/10.1111/str.12076
    [8] C. Chu, W. F. Ranson, M. A. Sutton, and W. H. Peters, “Applications of digital image correlation techniques to experimental mechanics”, Experimental Mechanics, vol. 25, pp. 232–244, 1985. https://doi.org/10.1007/BF02325092T.
    [9] A. Berfield, J. K. Patel, R. G. Shimmin, P. V. Braun, J. Lambros,
    and N. R. Sottos, “Micro- and Nanoscale Deformation Measurement of Surface and Internal Planes via Digital Image Correlation”, Experimental Mechanics, vol. 45, pp. 51-62, 2007. https://doi.org/10.1007/s11340-006-0531-2.
    [10] Gonzalez and W. G. Knauss, “Strain inhomogeneity and discontinuous crack growth in a particulate composite”, Journal of Mechanics and Physics of Solids, vol. 46, no. 10, pp. 1981–1995, 1998. https://doi.org/10.1016/S0022-5096(98)00037-4.
    [11] Abanto-Bueno and J. Lambros, “Experimental determination of cohesive failure properties of a photodegradable copolymer”, Experimental Mechanics, vol. 45, no. 2, pp. 144–152, 2005. https://doi.org/10.1007/BF02428187.
    [12] Vendroux, N. Schmidt, and W. G. Knauss, “Submicron deformation field measurements: Part 3. demonstration of deformation determinations”, Experimental Mechanics, vol. 38, no. 3, pp. 154–160, 1998. https://doi.org/10.1007/BF02325737.
    [13] P. Rajan, M. N. Rossol, and F. W. Zok, “Optimization of Digital Image Correlation for High-Resolution Strain Mapping of Ceramic Composites”, Experimental Mechanics, vol. 52, pp. 1407-1421, 2012. https://doi.org/10.1007/s11340-012-9617-1.
    [14] Chen, N. Zhan, X. Zhang, and J. Wang, “Improved extended digital image correlation for crack tip deformation measurement”, Optics and Lasers in Engineering, vol. 65, pp. 103-109, 2015. https://doi.org/10.1016/j.optlaseng.2014.06.010.
    [15] S. Gregory, H. Olivia, and S. Sanjay, “In-situ observation of strain and cracking in coated laminates by digital image correlation”, Surface and Coatings Technology, vol. 328, pp. 211-218, 2017. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2017.08.057.
    [16] Palanca, M. Marco, M. L. Ruspi, and L. Cristofolini, “Full-field strain distribution in multi-vertebra spine segments: An in vitro application of digital image correlation”, Medical Engineering & Physics, vol. 52, pp. 76-83, 2018. https://doi.org/10.1016/j.medengphy.2017.11.003.
    [17] R. Vora, B. Bognet, H. S. Patanwala, and C. D. Young, “Global strain field mapping of a particle-laden interface using digital image correlation”, Journal of Colloid and Interface Science, vol. 509, pp. 94-101, 2018. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2017.08.082.
    [18] Hosdez, J. F. Witz, C. Martel, N. Limodin, and F. Szmytka, “Fatigue crack growth law identification by digital image correlation and electrical potential method for ductile cast iron”, Engineering Fracture Mechanics, vol. 182, pp. 577-594, 2017. https://doi.org/10.1016/j.engfracmech.2017.05.037.
    [19] Matsumoto, M. Kubota, and N. Miyazaki, “Development of deformation measurement system cosisting of high-speed camera and digital image correlation and its application to the measurement of large inhomogeneous deformations around the crack tip”, Experimental Techniques, vol. 40, pp. 91-100, 2013. https://doi.org/10.1007/s40799-016-0012-1.
    [20] T. Nguyen, S. J. Kwon, O. H. Kwon, and Y. S. Kim, “Mechanical properties identification of sheet metals by 2D digital image correlation”, Procedia Engineering, vol. 184, pp. 381-389, 2017. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.04.108.
    [21] Orell et al., “Characterization of elastic constants of anisotropic composites in compression using digital image correlation”, Composite Structures, vol. 185, pp. 176-185, 2018. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2017.11.008.
    [22] He, L. Liu, and A. Makeev, “Uncertainly analysis in composite material properties characterization using digital image correlation and finite element model updating”, Composite Structures, vol. 184, pp. 337-351, 2018. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2017.10.009.
    [23] F. M. Sanchez-Arevalo and G. Pulos, “Use of digital image correlation to determine the mechanical behavior of materials”, Materials Characterization, vol. 89, pp. 1572-1579, 2008. https://doi.org/10.1016/j.matchar.2008.02.002
Xem thêm

##plugins.themes.academic_pro.article.sidebar##

Đã Xuất bản

Mar 31, 2025
Download
PDF (English)
Cách trích dẫn
Le, V. D., Q. B. Tao, P. T. Tran, và N. A. N. Thi. “Phát triển hệ thống Cơ Khí Cho phương pháp tương Quan ảnh số Trong Thí nghiệm kéo-nén Vi Mô”. Tạp Chí Khoa học Và Công nghệ - Đại học Đà Nẵng, vol 23, số p.h 3, Tháng Ba 2025, tr 12-16, doi:10.31130/ud-jst.2025.011E.

##plugins.themes.academic_pro.article.details##