睿拓时创亮相第十三届全国MTS材料试验学术会议

为了进一步加强力学、材料、机械、工程、仪器等相关材料与结构试验领域科研工作者、工程技术人员之间的交流与合作，2020 年 10 月 30 日至 11 月 1 日在成都召开第十三届全国材料试验学术会议。睿拓时创携 “ 多尺度测量解决方案 ” 亮相会议展区，备受专家学者们的关注，与参会人员展开交流、分享，共同探索解决行业难题的新技术、新方法，共同努力推动材料试验理论与技术进步。

试验背景：疲劳失效及寿命研究往往需要对材料进行长时间疲劳加载，直至材料出现损伤或者断裂，对于一些材料一般加载时间周期较长，损伤或者破坏的位置是否在有效的区域，疲劳加载全过程动态响应数据的获取尤为重要。

试验目的：获取金属圆管在疲劳加载过程中的全场应变分布、疲劳效应。

下面展示了金属圆管在疲劳加载过程中的全场应变响应云图，直观地展示出了试样应力集中位置，对预知损伤位置提供有效的数据支撑。

VIC-3D 优势：VIC-3D非接触全场应变测量系统的相位同步专利技术支持在高速周期性事件频率的峰值，谷值或相位间隔精确触发低速摄像机，实现周期性高速事件全过程位移场和应变场的测量。同时可提前观测疲劳加载过程中试件薄弱区、应力集中区域，提前预知疲劳损伤位置，从而极大节约试件成本。

试验背景：材料或者结构在加载或者受力情况下产生变形，变形的同时伴随着能量的释放。有些材料在变形同时温度也发生着变化，同时一些材料受温度变化本身力学性能也会出现较大的变化。采用VIC-3D非接触全场应变测量系统在获取材料或者结构在加载过程中的全场应变响应的同时，独有的应变场与温度场耦合测量模块，可实现应变场与温度场空间任意位置对齐，实现真正的试样表面3D应变场与3D温度场的耦合测量。

试验目的：获取聚碳酸酯纤维在拉伸过程中的全场应变及热效应温度场变化。

下图展示了聚碳酸酯纤维在拉伸过程中的全场应变及温度场耦合测量，获取了聚碳酸酯纤维拉伸过程应变以及温度时程曲线。研究了聚碳酸酯纤维的准静态拉伸以及较快速率拉伸条件下材料的应变以及温度响应。

▲ 静态及较大拉伸速率下最大应变、温度与应变时程曲线

立体显微系统测试预制裂纹圆盘疲劳扩展    

试验背景：材料疲劳裂纹扩展是研究材料失效的关键内容，试验研究包括裂纹扩展速率、疲劳寿命、断裂韧性、裂纹长度、应力强度因子等。常规方法是采用电阻法或者柔度法测量其裂纹长度等，进而获取其它相关数据。采用VIC-3D立体显微测量系统在实现裂纹扩展测量的同时，可实现材料疲劳加载裂纹扩展过程中的全场、全过程应变场，直观展示裂纹扩展过程、裂纹扩展长度及速率、裂纹张开大小以及裂纹尖端应变场变化等。

下图展示了采用VIC-3D立体显微测量系统测量材料在疲劳加载过程中峰值以及谷值的应变场云图，直观清晰的展示裂纹尖端应变场变化。

▲ VIC-3D 立体显微系统测试预制裂纹圆盘疲劳裂纹扩展

▲ 荷载曲线上升阶段和下降阶段云图

μTS 介观尺度测量系统  

对于一些陶瓷、复合材料或者带辐射材料，因为制备工艺、造价等因素，需要相对较小的取样构件尺寸；同时一些纤维或者生物组织等，试样尺寸一般较小，包括介观研究领域（物体的尺寸具有宏观大小，外形尺寸表现为宏观一般尺寸在0.1mm到10mm之间，但具有在微观世界中才能观察到的许多物理现象）。

▲ μTS 介观尺度测量系统

采用 μTS 高精度加载系统结合 VIC-2D 非接触全场变形测量系统实现纳米级精度加载的同时获取试样在加载过程中全场的变形响应。如下所示：

电子元器件芯片截面热变形试验   

现代电子包装和微型设备的异质性和空间尺寸不断缩小，导致对定量全场变形数据的需求越来越大。然而扫描电镜系统图像会出现非线性漂移和失真，对变形测量产生较大的误差。VIC-2D 独有的专利技术，可对 SEM 成像系统在内的通用成像系统进行漂移和失真校正。获取SEM中试样变形的准确测量值。

下图分别展示了采用VIC-2D进行扫描电镜图像漂移校正前后位移场以及应变场，以及电子芯片封装截面的热效应分析，直观的展示出了电子芯片金属与聚合物层由于温度引起的变形梯度，VIC-2D可得到准确的测量值。