文章名：《Dynamic quantitative deformation mapping of slip activities in NBSC superalloy using sampling moire method》

期刊名：《Chinese Journal of Aeronautics》

客戶單位：北京航空航天大學(xué)

應(yīng)用產(chǎn)品：超高溫拉伸臺(tái)

本文提出了一種面向不連續(xù)位移場(chǎng)測(cè)量的柵線方法，將采樣云紋法（SMM）與新型自適應(yīng)加權(quán)最小二乘（AW-LS）相位展開(kāi)算法深度融合，解決了裂紋等不連續(xù)變形場(chǎng)測(cè)量中長(zhǎng)期存在的誤差傳播難題。AW-LS算法的核心創(chuàng)新在于基于局部相位梯度方差自動(dòng)構(gòu)建連續(xù)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)權(quán)重矩陣，無(wú)需人工干預(yù)即可自適應(yīng)識(shí)別并隔離裂紋區(qū)域的相位混亂，同時(shí)完整保留周邊高質(zhì)量變形信息。數(shù)值模擬基于線彈性斷裂力學(xué)解析解驗(yàn)證了方法的亞像素測(cè)量精度，相對(duì)誤差在5%柵距以內(nèi)。在鎳基單晶（NBSC）高溫合金原位拉伸實(shí)驗(yàn)中，方法首度定量捕捉了從853 MPa微裂紋萌生至978 MPa最終斷裂的全場(chǎng)位移演化過(guò)程，實(shí)驗(yàn)誤差低于柵距10%，為斷裂力學(xué)實(shí)驗(yàn)研究提供了可靠的光學(xué)計(jì)量框架。

上述實(shí)驗(yàn)得以實(shí)現(xiàn)，離不開(kāi)GoGo Instruments Technology（上海）原位拉伸實(shí)驗(yàn)裝置的關(guān)鍵支撐。該裝置與數(shù)字光學(xué)顯微鏡聯(lián)用，構(gòu)成完整的原位觀測(cè)系統(tǒng)，能夠在不中斷加載的條件下對(duì)試樣缺口區(qū)域進(jìn)行連續(xù)實(shí)時(shí)成像。其同步對(duì)稱拉伸機(jī)構(gòu)確保了加載過(guò)程中觀測(cè)視野的穩(wěn)定性，內(nèi)置力-位移傳感器同步記錄工程應(yīng)力應(yīng)變曲線，為位移場(chǎng)演化與載荷狀態(tài)的精確對(duì)應(yīng)提供了可靠保證。正是憑借該裝置對(duì)微裂紋萌生至斷裂全過(guò)程的不間斷捕捉能力，研究團(tuán)隊(duì)得以獲得完整的全場(chǎng)位移演化序列，實(shí)現(xiàn)了NBSC高溫合金不連續(xù)變形場(chǎng)的首度定量表征。

文章名：《Advanced grid method for discontinuous displacement field measurement》

期刊名：《International Journal of Mechanical Sciences》

客戶單位：北京航空航天大學(xué)

應(yīng)用產(chǎn)品：超高溫拉伸臺(tái)

本文首度采用采樣云紋法（SMM）對(duì)鎳基單晶（NBSC）高溫合金原位單調(diào)拉伸實(shí)驗(yàn)中的滑移活動(dòng)進(jìn)行了動(dòng)態(tài)定量變形場(chǎng)測(cè)量。研究在試樣表面制備了節(jié)距6μm的微尺度正交柵線，利用數(shù)字光學(xué)顯微鏡連續(xù)采集柵線圖像，獲得了缺口區(qū)域高空間與時(shí)間分辨率的全場(chǎng)應(yīng)變及位移數(shù)據(jù)。結(jié)果表明，SMM可實(shí)現(xiàn)納米尺度的位移分辨率（位移場(chǎng)色標(biāo)范圍±1μm），在滑移跡線出現(xiàn)前即通過(guò)局部應(yīng)變與位移集中區(qū)域成功預(yù)測(cè)了其精確萌生位置；隨后定量追蹤了滑移帶從637 MPa萌生到776 MPa持續(xù)演化的全過(guò)程，峰值應(yīng)變累積至12.39%。該方法突破了傳統(tǒng)HR-DIC方法高空間分辨率與高時(shí)間分辨率難以兼顧的瓶頸，為晶體金屬微觀塑性損傷機(jī)制研究提供了新的實(shí)驗(yàn)手段。

本研究的動(dòng)態(tài)連續(xù)表征能力，核心依賴于GoGo Instruments Technology（上海）原位拉伸實(shí)驗(yàn)裝置所提供的實(shí)驗(yàn)條件。該裝置采用全程不間斷加載模式，結(jié)合光學(xué)顯微鏡，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中無(wú)需停機(jī)等待SEM掃描成像，從根本上避免了傳統(tǒng)中斷式實(shí)驗(yàn)中載荷保持對(duì)材料變形機(jī)制的干擾，使光學(xué)顯微鏡得以在連續(xù)加載狀態(tài)下以高幀率實(shí)時(shí)采集柵線圖像，完整記錄滑移跡線萌生與滑移帶演化的每一階段。振動(dòng)隔離臺(tái)進(jìn)一步保證了圖像采集的穩(wěn)定性，從硬件層面為SMM的高精度相位提取奠定了基礎(chǔ)。

應(yīng)用產(chǎn)品及參數(shù)：

型號(hào)：FH5000-1000V

冷熱方式：電阻發(fā)熱

溫控范圍：RT~1000℃

溫度穩(wěn)定性：±0.1℃

控溫速率：最快的升溫速率：150℃/min，降溫速率可控

載樣臺(tái)：陶瓷；φ7mm

上視窗尺寸：φ85mm*1mm

拉力量程：5000N；拉力精度：0.5%F.S.

位移距離：20mm

拉伸速度：0.1~5mm/min

力學(xué)模式：拉伸、壓縮、剪切、彎曲

腔室：真空