2D korelace digitálních snímků (DIC)

Získejte další cenné informace o chování vzorku spolu se standardním měřením deformace.
Díky DIC od ZwickRoell jsou lokální deformace celého povrchu vzorku zobrazované ve 2D.

Popis Příklady Rozdíl 2D/3D Příprava vzorku Postup Přípravky analýzy Zkušební systémy

Co je 2D korelace digitálních snímků (obrazů)?

2D digitální obrazová korelace vizualizuje deformace celého sledovaného povrchu vzorku. Bezkontaktní průtahoměr videoXtens zaznamenává série snímků během zkoušky, porovnává jednotlivé snímky a vypočítává posun v předem definovaném poli rastru, kde každá část odpovídá určitému počtu pixelů kamery. Tato data se používají k vytvoření dvourozměrných barevných deformačních map, které umožňují na první pohled analyzovat chování vzorku.

DIC – Digital Image Correlation

Přehráním tohoto videa souhlasíte s používáním souborů cookies a s přenosem dat na YouTube v USA. Další oznámení o ochraně osobních údajů.

Příklady 2D DIC analýzy

2D korelace digitálních snímků od ZwickRoell (DIC) vám nabízí různé možnosti analýzy:

Zobrazené odlišné zbarvení vzorku ukazuje nehomogenní lokální deformace a další speciální vlastnosti.
Lokální deformace lze určit pomocí měření na řezu v liniích a v bodech, jakož i pomocí virtuálních tenzometrů a virtuálních měřených délek.
Můžete také analyzovat komplexní vzorky s vruby nebo nehomogenní materiály.
Ověřte si výsledky měření deformací pod napětím (live).
Rovněž se okamžitě projeví všechny chyby v uspořádání zkoušky, jako je nepřesné osové umístění vzorku.

Specifické příklady použití:

Použití ekonomicky výhodných virtuálních tenzometrů pro smykové zkoušky na vzorcích s vrubem podle norem ASTM D5379 a ASTM D7078 (odkaz na video)
Zkouška tahové pevnosti vzorku s otevřeným otvorem (OHT) podle normy ASTM D5766 se stanovením koncentrace napětí v blízkosti otvoru
Ověření metody konečných prvků (FE): Porovnání přemístění a deformačního pole pomocí simulace FE
Stanovení křivek napětí a deformace (skutečné, smluvní)
Vyhodnocení porušení vzorku určením místa lomu, například stanovením lokálního maxima deformace v tomto bodě
Ověření heterogenity materiálu a rozpoznání lokálních poruch

Při provádění analýzy máte k dispozici široký výběr diagnostických možností a zobrazení diagramů.

Rozdíl mezi 2D a 3D korelací digitálních obrazů

Mnoho aplikací 3D DIC nevyžaduje. Dvourozměrná analýza DIC je dostačující, pokud je měřená plocha rovná a nedochází k jejímu zkroucení, naklonění a během zkoušky nedochází k výraznému bočnímu pohybu vzorku.

Systém 3D DIC se používá pro trojrozměrná měření, například součástek a oblých vzorků. Vyžaduje speciální hardware a software. Systém pro 3D digitální korelaci obrazu lze připojit ke zkušebnímu stroji pomocí příslušného rozhraní (modulu).

Příprava vzorků pro 2D DIC

Na vzorek lze jednoduše a rychle nastříkat vysoce kontrastní rastr.

Další značkování vzorků pro live měření deformace není nutné. Virtuální měřicí značky si software sám umístí na existující rastr.

Příklad 2D DIC analýzy

1. Definování masek a mřížek

Nastavením masky můžete definovat analyzovanou oblast obrazu. Pomocí sady nástrojů pro geometrii masky, jako jsou kružnice nebo mnohoúhelníky, můžete také vytvářet nepravidelné masky nebo definovat vybrání. Máte také možnost použít více masek, pro které lze zadat různá rozlišení.

Pro definici polí a rozlišení jsou k dispozici tři velmi užitečná výchozí nastavení. Tato definování lze individuálně vybrat nebo také upravit. Kromě toho lze měření provádět v různých rovinách, které jsou různě vzdálené od zkušební osy, což je například případ přesazených vzorků. Tady pak lze samostatně nastavit vzdálenost od roviny vzorku ke zkušební ose.

2. Začátek korelace

K výpočtu posunů a deformací mezi poli pomocí parametrů definovaných v masce se používají korelační funkce. Pro korelaci lze selektivně zrušit určité vybrané snímky, například oblast záznamu po lomu vzorku.

3. Analýza

Při provádění analýzy máte k dispozici široký výběr diagnostických možností a zobrazení diagramů.

Barevná mapa a diagram jsou přehledně zobrazeny ve společném grafickém poli analýzy. Analytické nástroje, například měřenou délku, lze přetažením na barevné mapě přesouvat a současně zobrazovat aktuální hodnoty v diagramu – a to bez časové prodlevy. Pomocí časové osy můžete přistupovat k libovolnému okamžiku zkoušky a použít nástroje analýzy přesně na významnou oblast.

4. Nová analýza zkoušky (re-run)

Výsledky jednotlivých nástrojů 2D DIC analýzy se kombinují s naměřenými hodnotami „live“ zkoušky. Dále se nabízí možnost opakování (re-run) testu v programu testXpert. Hodnoty deformace 2D DIC analýzy jsou zobrazeny v křivce napětí-deformace.

Touto kombinací funkcí lze také zpětně přepočítat hodnoty materiálových charakteristik.

Různé nástroje pro analýzu 2D korelace digitálních snímků (DIC)

2D korelace digitálních snímků (DIC)

Nástroje pro analýzu lze přesouvat pomocí myši, a tím se současně mění grafické vyhodnocení.

2D korelace digitálních snímků (DIC)

Zpracování řezů: Vybrané časové kroky se zobrazí v diagramu, čímž se zviditelní časový průběh průsečíků.

2D korelace digitálních snímků (DIC)

Virtuální tenzometry lze také umístit nad sebe pod různými úhly.

2D korelace digitálních snímků (DIC): jednoduchá analýza

Nástroje pro analýzu

Nástroje pro analýzu 2D DIC

Měřicí body: lze je umístit na libovolná místa deformační mapy.
Měřená délka nebo virtuální průtahoměry: na deformační mapě se určí dva body, mezi nimiž se vyhodnocuje změna vzdálenosti.
Průsečíky: průběh deformace se vizualizuje podél linií. Deformace vzorku a průsečíků spolu korespondují. Kromě toho jsou zde k dispozici křížky, jejichž prostřednictvím se vybrané časové kroky zobrazují v diagramu, čímž se zviditelňuje časový vývoj průsečíků.
Virtuální tenzometry: u virtuálních snímačů deformace můžete individuálně definovat polohu, velikost a úhel. Je možné umístit více virtuálních tenzometrů nad sebe pod různými úhly. Například lze zkombinovat dva virtuální tenzometry a vytvořit dvouosý snímač s měřicími mřížkami se vzájemnou orientací pod úhlem 90°. Virtuální tenzometry vám mohou ušetřit spoustu času a nákladů.

Tvorba grafů / diagramů

Grafické zobrazení / diagram

V diagramech lze zobrazit jako deformační mapy tyto naměřené hodnoty:

Přemístění ve směru x
Přemístění ve směru y
Lokální podélné deformace Ɛ_x
Lokální příčné deformace Ɛ_y
Lokální smykové deformace Ɛ_xy
Maximální normálové deformace
Minimální normálové deformace
Poissonovo číslo
Ekvivalentní von Misesovy deformace

Ve všech deformačních polích lze zobrazit vektorové mapy, které zobrazují hlavní směry deformace.

Možnosti exportu

Možnosti exportu:

Export jednotlivých dat .csv
Export video souborů .avi
Export barevných map a diagramů .bmp

Co je zvláštního na měření liniích řezů 2D DIC?

Pomocí řezů se zobrazuje průběh podélné nebo příčné deformace vzorku. Deformace vzorku a řezy spolu korespondují. Nejedná se tedy o fixní část obrazu, ale spíše o výřez, který skutečně sleduje chování vzorku v průběhu zkoušky.

Jednou ze speciálních funkcí linie řezu je „úložiště“ výřezů: vybrané časové kroky lze zobrazit v diagramu, což umožňuje sledovat celkový vývoj deformačních polí v čase.

Proč jsou „virtuální tenzometry“ tak efektivní?

Virtuální tenzometry jsou efektivní, protože představují cenově výhodnou alternativu k (reálným) tenzometrům lepeným. Výrazně se tím zkrátí čas přípravy vzorků pro aplikaci reálných tenzometrů.

Virtuální tenzometry jsou flexibilní: polohu, velikost a úhel lze nastavit libovolně. Mohou být umístěny také nad sebou, čímž dva virtuální tenzometry vytvoří dvouosý tenzometr s měřicími mřížkami orientovanými v úhlu 90° vůči sobě.

Kromě informací o lokální deformaci v místě tenzometru poskytuje 2D DIC také pohled na celý vzorek.

Jaký je přínos vektorových map?

Vektorové mapy vizualizují hlavní směry deformace. Díky tomu jsou deformační podmínky viditelné v celém rozsahu vyhodnocování a rychle získáte dobrou celkovou představu o tom, co se vzorkem děje.

Ve 2D DIC vizualizují vektorové mapy hlavní směry deformace

Související produkty pro systémy 2D (DIC) korelace digitálních snímků

Ke stažení

Informace o výrobku: 2D (DIC) korelace digitálních snímků PDF 1 MB
- německy
- anglicky