基于数字图像相关技术的裂纹扩展测量
Crack Propagation Measurement Based on Digital Image Correlation Technology
摘 要
常用的管道钢断裂韧度测试方法包括夏比冲击试验（CVN）、落锤撕裂试验（DWTT）、裂纹尖端张开位移（CTOD）试验、裂纹尖端张开角（CTOA）试验、双试件法等。双试件法对低韧性材料的测试结果比高韧性材料的要准确，对于表征高韧性的钢管材料的断裂韧度来说，CVN和DWTT方法会受与韧性断裂扩展没有关系的能量耗散的影响，CTOA被很多国内外的学者认为测量结果准确度高，简便易行，是比较方便好用的止裂判据。在对金属裂纹扩展各种测试方法进行系统分析的基础上，研究了基于数字图像相关技术的稳定裂纹扩展阻力测量技术，开发了一种高精度快速测量硬件和软件处理系统，实际应用证明了该系统的实用性和可靠性。
断裂韧度
稳定裂纹扩展
digital image correlation technology
fracture toughness
steady crack propagation
Abstract
The commonly used methods for measuring fracture toughness of pipeline steels include Charpy impact test (CVN), drop weight tear test (DWTT), crack tip opening displacement (CTOD) test, crack tip opening angle (CTOA) test and double-sample method. The test results of the double-sample method for low-toughness materials are more accurate than those for high-toughness materials. For the fracture toughness of high-toughness pipeline steel materials, the CVN and DWTT methods are affected by energy dissipation that is not related to ductile fracture propagation. CTOA is considered by many scholars that the measurement results are highly accurate and easy to use, and it is a convenient crack arrest criterion. Based on the systematic analysis of various testing methods of metal crack propagation, the steady crack propagation resistance measurement technique based on digital image correlation method was studied. A high precision fast measuring hardware and software processing system was developed. The practical application proved the practicability and reliability of the system.
中图分类号 TG115 TH871 DOI 10.11973/lhjy-wl201808002
所属栏目 专题报道(光测力学试验技术)
基金项目 国家自然科学基金资助项目（5171101484）
收稿日期 2018/4/18
修改稿日期
网络出版日期
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备注李晓星(1953-),男,教授,博士,主要从事数字化板料成型技术,冲压成型先进工艺、设备及自动化控制技术,三维光学检测及数字化建模技术研究,li.xiaoxing@buaa.edu.cn
引用该论文: LI Xiaoxing,WANG Wenpeng,LI Xiaofeng. Crack Propagation Measurement Based on Digital Image Correlation Technology[J]. Physical Testing and Chemical Analysis part A:Physical Testing, 2018, 54(8): 552～556
李晓星,王文鹏,李小峰. 基于数字图像相关技术的裂纹扩展测量[J]. 理化检验－物理分册, 2018, 54(8): 552～556
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