2D Digital Image Correlation

Naast de rekmeting krijgt u waardevolle bijkomende informatie over het gedrag van het sample!
ZwickRoell digitale beeldcorrelatie maakt lokale rekken zichtbaar in 2D over het hele oppervlak van het sample.

Beschrijving Voorbeelden Onderscheid 2D / 3D Samplevoorbereiding Procedure Analysegereedschappen Extensometers

Wat is 2D digital image correlation?

2D digital image correlation visualiseert vervormingen en rekken over het hele zichtbare oppervlak van het sample. De contactloze videoXtens registreert afbeeldingsreeksen tijdens de test, vergelijkt afbeelding per afbeelding, en berekent de verplaatsing in een vooraf vastgelegde structuur, waarbij elk deeltje een bepaald aantal camerapixels bevat. Deze gegevens worden gebruikt om tweedimensionele gekleurde rekkaarten te creëren zodat u het samplegedrag in een oogopslag kan analyseren.

DIC - Digital Image Correlation

Door de video af te spelen, stemt u in met het gebruik van cookies en de overdracht van gegevens naar YouTube in de VS. Verdere informatie over gegevensbescherming.

Waar wordt digitale beeldcorrelatie voor gebruikt?

ZwickRoell 2D digital image correlation (afk.: 2D DIC) wordt gebruikt voor analyse van het samplegedrag onder belasting. Het samplegedrag wordt in kleur gevisualiseerd in de software en geeft een indicatie van inhomogene lokale rekken en andere bijzondere kenmerken. Deze lokale rekken kunnen nauwkeuriger geëvalueerd worden met verschillende analysegereedschappen zoals virtuele meetlengten of virtuele rekstrookjes.

Digitale beeldcorrelatie wordt ook gebruikt om de resultaten van de live rekmeting te verifiëren. Daarnaast worden fouten in de testopstelling, zoals een onzorgvuldige uitlijning van het sample, snel zichtbaar.

ZwickRoell 2D DIC is een software-optie voor de videoXtens. De evaluatie van het volledige oppervlak laat veel ruimte voor de samplevorm: Zelfs componenten, complexe samples met uitsparingen of inhomogene materialen worden geanalyseerd met digitale beeldcorrelatie.

2D digital image correlation toepassingen

Gebruik van kostenefficiënte virtuele rekstrookjes voor afschuiftests op gekerfde samples volgens ASTM D5379 en ASTM D7078
Test voor open-hole treksterkte (OHT) volgens ASTM D5766 met bepaling van de spanningsconcentratie in de buurt van de boring
Validatie van EE (Eindige Elementen)-model: Vergelijking van het verplaatsings- en rekveld via EE-simulatie
Bepaling van de spanning/rekcurven (waar, technisch)
Evaluatie van de breuk door inspectie van het breukpunt, bijvoorbeeld via bepaling van een lokaal rekmaximum bij breuk
Verificatie van de heterogeniteit van een materiaal en identificatie van de lokale breuk

Digitale beeldcorrelatie toegepast op vezelversterkte kunststoffen en composietsamples — Digitale beeldcorrelatie toegepast op composietsamples

Digitale beeldcorrelatie toegepast op composietsamples

Verschil tussen 2D en 3D digital image correlation

Voor vele toepassingen is 3D DIC niet nodig. Tweedimensionele beeldcorrelatie volstaat wanneer het meetoppervlak vlak is en er geen rotatie of scheefstelling van het vlak plaatsvindt of het sample niet lateraal beweegt tijdens de test.

Een 3D DIC systeem wordt gebruikt voor driedimensionale metingen, bijvoorbeeld op onderdelen en ronde samples, en vereist speciale hardware en software. Een systeem voor 3D digital image correlation kan met de materiaaltestmachine verbonden worden via een module.

Samplevoorbereiding voor 2D DIC

Met een spray wordt een contrastrijk patroon snel en makkelijk aangebracht op het sample.

Bijkomende markeringen zijn niet nodig voor de live rekmeting. Op het bestaande patroon worden door de software virtuele meetmarkeringen geplaatst.

Video extensometer en digitale beeldcorrelatie

Zie simpelweg meer: de 2D DIC software-optie van ZwickRoell

Voor de 2D DIC-optie is geen bijkomende hardware nodig. De software-optie werkt in combinatie met de videoXtens en is een uitbreiding op de functionaliteit van het aanwezige rekmeetsysteem

Zo kan live verlenging gemeten worden met een extensometer, waarna een 2D DIC analyse uitgevoerd kan worden.

ZwickRoell arraysystemen bieden een hoge resolutie in combinatie met een groot gezichtsveld. Ze bevatten meerdere camera’s, zoals de videoXtens 2-150 HP, zodat u simpelweg meer ziet in 2D DIC modus.

Al uw taken in één softwarepakket: testXpert

De 2D digital image correlation optie is volledig geïntegreerd in testXpert. Dit betekent dat u met slechts één softwarepakket live metingen en 2D DIC analyses kan uitvoeren. Meetwaarden, testresultaten en afbeeldingen worden allemaal samen opgeslagen, beheerd en geëvalueerd. De rekwaarden verkregen met de 2D DIC analyse kunnen getoond en geëvalueerd worden in een spanning/rekcurve. Hierdoor wordt dit een krachtige optie.

Meetwaarden, testresultaten en afbeeldingen worden allemaal samen opgeslagen, beheerd en geëvalueerd. U kan alle meetwaarden makkelijk en uitgebreid met elkaar vergelijken. De rekwaarden verkregen met de 2D DIC analyse kunnen getoond en geëvalueerd worden in een spanning/rekcurve.
U bereikt uw doel snel en met slechts enkele kliks: door te kiezen voor een workflow, wordt u stap voor stap begeleid van bij het instellen tot de analyse en de weergave van de meetwaarden.
Bereid de analyseparameters één keer voor, sla ze op in testXpert en gebruik ze telkens opnieuw.
Betrouwbare resultaten: de meetwaarden uit digitale beeldcorrelatie worden gesynchroniseerd met de meetwaarden van de testmachine.
Via test re-run kan voor elke verschillende evaluatie een nieuw sample aangemaakt worden. Dit maakt de evaluatie steeds toegankelijk.

Voorbeeld van een analyseprocedure met digitale beeldcorrelatie

1. Definiëren van maskers en roosters

Definieer makkelijk het gebied van de afbeelding voor de analyse met een masker. Met de werktuigen voor maskervormen zoals cirkels en polygonen, kan u ook onregelmatige maskers of uitsparingen definiëren. U kan ook meerdere maskers met verschillende resolutie gebruiken.

Om de facetten en de resolutie in te stellen zijn drie zeer handige standaardinstellingen beschikbaar. Deze instellingen kunnen ook individueel geselecteerd of aangepast worden. Verder kunnen metingen gebeuren in verschillende vlakken met variabele afstand tot de test-as, bijvoorbeeld voor asymmetrische samples. Hierbij wordt de afstand van het vlak tot de test-as van het sample individueel ingesteld.

2. Start van de correlatie

De correlatie wordt gebruikt om de verplaatsingen en rekken tussen de facetten te berekenen met de parameters van het masker. Afbeeldingen zoals de opnames na breuk van het sample kunnen uitgesloten worden voor de correlatie.

3. Analyse

U heeft een brede selectie analytische gereedschappen en weergaven ter beschikking voor de analyse.

De kleurenkaart en het diagram worden duidelijk weergegeven in een algemene analyselayout. Analytische gereedschappen zoals meetlengten kunnen op de kleurenmap versleept worden om ze te verplaatsen, terwijl de huidige waarden worden getoond in het diagram - zonder vertraging! De tijdlijn dient om toegang te krijgen tot elk tijdstip binnen het testverloop, en past de analysegereedschappen precies toe op de essentiële gebieden.

4. Test re-run

De resultaten van de individuele 2D DIC analysegereedschappen worden gecombineerd met de meetwaarden van de live test via de test re-run optie in testXpert. De rekwaarden uit de 2D DIC analyse worden getoond in de spanning/rekcurve.

Uit deze combinaties kunnen ook de karakteristieke waarden van het materiaal achteraf herberekend worden.

2D Digital Image Correlation

DIC analysebereik

2D digitale beeldcorrelatie: Een masker legt het te analyseren gebied van de afbeelding vast

Analysegereedschappen

Verschillende analysegereedschappen voor 2D digitale beeldcorrelatie

Grafische evaluatie

Elk analysegereedschap bevat een selectie grafische evaluaties op basis van de digitale beeldcorrelatiemethode

Verschillende analysegereedschappen voor 2D Digital Image Correlation (DIC)

Drag & drop

Alle 2D DIC analysegereedschappen kunnen met de muis verplaatst worden, waarbij de grafische evaluatie simultaan verschijnt

Snijlijngereedschap

Geselecteerde tijdsopnamen worden getoond in een diagram, zodat de evolutie van de snijlijn met de tijd zichtbaar wordt.

Virtueel rekstrookje

De 2D DIC virtuele rekstrookjes kunnen ook bovenop elkaar geplaatst worden onder verschillende hoeken

2D Digital Image Correlation (DIC): Analyseer eenvoudig

Analysegereedschappen

Meetpunten: deze kunnen op elke gewenste locatie binnen een rekverdeling geplaatst worden.
Meetlengten of “virtuele extensometer”: bepaal twee punten op de rekverdeling waartussen de verandering in afstand gemeten moet worden.
Snijlijnen: de rekprogressie wordt gevisualiseerd langs de lijnen. De snijlijn vervormt samen met het sample. Daarnaast worden tijdsopnamen getoond in een snijlijnverzameling op een diagram, zodat de evolutie met de tijd van de snede zichtbaar wordt.
Virtuele rekstrookjes: positie, afmeting en hoek van de virtuele rekstrookjes kunnen individueel vastgelegd worden. Daarnaast kunnen meerdere virtuele rekstrookjes bovenop elkaar geplaatst worden onder verschillende hoeken. Zo kunnen bijvoorbeeld twee virtuele rekstrookjes gecombineerd worden met een biaxiaal rekstrookje met meetlijnen onder 90° ten opzichte van elkaar. De virtuele rekstrookjes en digitale beeldcorrelatie kunnen veel tijd en geld besparen.

Aanmaken van grafieken / diagrammen

Analytische gereedschappen zoals meetlengten kunnen op de kleurenmap versleept worden om ze te verplaatsen, terwijl de huidige waarden worden getoond in het diagram - zonder vertraging! Via de tijdlijn kan u om het even welk testpunt oproepen.

De volgende meetwaarden kunnen afgebeeld worden als rekverdeling en in diagrammen:

Verplaatsingen in X-richting
Verplaatsingen in Y-richting
Lokale langsrekken Ɛ_x
Lokale dwarsrekken Ɛ_y
Lokale afschuifrekken Ɛ_xy
Maximale normale rekken
Minimale normale rekken
Poissonverhouding
Equivalente Von Mises rek

Vectorkaarten kunnen getoond worden in alle rekverdelingen, en tonen de hoofdrekrichtingen.

Exportmogelijkheden

Voor simulaties of andere gegevensverwerking buiten testXpert, bestaan er exportmogelijkheden binnen de optionele digitale beeldcorrelatie:

Export van individuele gegevens in .csv formaat
Export van de video in .avi formaat
Export kleurenschaal / diagram in .bmp formaat

Wat is er bijzonder aan de snijlijn in 2D digitale beeldcorrelatie?

Met behulp van de snijlijn wordt het rekverloop getoond langs of diagonaal over het sample. De snijlijn vervormt samen met het sample. Ze is dus geen vast deel van het beeld, maar eerder een lijn die het gedrag van het sample volgt tijdens de test.

Een speciale functie van de snijlijn is de snedeverzameling: geselecteerde tijdstappen kunnen weergegeven worden in een diagram, zodat de ontwikkeling van de snede zichtbaar wordt met de tijd.

Waarom zijn virtuele rekstrookjes zo efficiënt?

Virtuele rekstrookjes zijn efficiënt omdat ze een betaalbaar alternatief vormen voor opgekleefde rekstrookjes. Zo bespaart u de tijd nodig om de rekstrookjes aan te brengen. Een uiterst effectief analysegereedschap voor digitale beeldcorrelatie.

De virtuele rekstrookjes zijn flexibel: positie, afmetingen en hoek zijn individueel instelbaar. Ze kunnen ook bovenop elkaar geplaatst worden, waarbij twee virtuele rekstrookjes een biaxiaal rekstrookje vormen met meetlijnen onder 90° ten opzichte van elkaar.

Naast de lokale rekinformatie ter hoogte van het rekstrookje, levert 2D DIC ook een overzicht van het volledige sample.

Wat is het voordeel van vectorkaarten?

Vectorkaarten tonen de hoofdrekrichtingen. Zo worden de rekomstandigheden zichtbaar in het hele geëvalueerde gebied en krijgt u snel een goed begrip van wat er gebeurt op het sample.

Deze functie is een effectieve uitbreiding van de visualisatiemogelijkheden binnen digitale beeldcorrelatie.