數(shù)字圖像相關(guān)方法在熱結(jié)構(gòu)材料高溫變形測試中的應(yīng)用.pdf

1、隨著各航天大國航空航天事業(yè)的飛速發(fā)展，新型飛行器的飛行速度越來越快，隨之帶來的是對其熱防護(hù)結(jié)構(gòu)的更高要求，由此熱結(jié)構(gòu)材料的高溫力學(xué)性能成為熱防護(hù)系統(tǒng)與飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要依據(jù)。
　　數(shù)字圖像相關(guān)方法是近年來新興的一種非接觸式變形測量方法，相較于傳統(tǒng)的變形測量方法，它具有適用范圍廣、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、操作簡單和測量精度高的優(yōu)點，尤其是在高溫實驗的測量中具有獨特的優(yōu)勢，在實驗力學(xué)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
　　首先在常溫環(huán)境下，本文同

2、時采用數(shù)字圖像相關(guān)（DIC）方法和電阻應(yīng)變片兩種方法，分別對高強(qiáng)石墨、C/C復(fù)合材料和超高溫陶瓷三種熱結(jié)構(gòu)材料進(jìn)行了變形測量實驗，得到了三種材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線及相關(guān)力學(xué)性能，同時對數(shù)字圖像相關(guān)測量方法的可行性與準(zhǔn)確性進(jìn)行了對比驗證，并分析了子區(qū)大小的選擇和校準(zhǔn)計算對測量誤差的影響。
　　為了得到待測材料高溫環(huán)境下的力學(xué)性能，本文將基于數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)的Vi c-3 D測試系統(tǒng)與基于通電加熱的高溫力學(xué)性能測試系統(tǒng)相結(jié)合，建立了一套

3、高溫環(huán)境下的非接觸式變形測試系統(tǒng)，并采用此系統(tǒng)進(jìn)行了一系列的高溫力學(xué)實驗：
　　1）運用DIC方法進(jìn)行了高強(qiáng)石墨在不同溫度下的變形測量實驗，得到了高強(qiáng)石墨在1200℃、1600℃、1800℃和1900℃溫度下的應(yīng)力應(yīng)變曲線，并給出了高強(qiáng)石墨的壓縮彈性模量隨溫度的變化關(guān)系；
　　2）運用DIC和引伸計兩種方法進(jìn)行了C/C復(fù)合材料在高溫下的變形測量實驗，得到了C/C復(fù)合材料在1400℃溫度下的拉伸彈性模量；
　　3）運用D