2D Digital Image Correlation

Wraz ze standardowym pomiarem wydłużenia można uzyskać cenne dodatkowe informacje na temat zachowania próbki!
ZwickRoell Digital Image Correlation sprawia, że lokalne wydłużenia są widoczne w 2D na całym obszarze próbki.

Opis Przykłady Różnica 2D / 3D Przygotowanie próbki Przebieg Narzędzia analityczne Ekstensometr

Co to jest 2D Digital Image Correlation?

2D Digital Image Correlation (cyfrowa korelacja obrazu 2D) wizualizuje odkształcenia i wydłużenie na całej widocznej powierzchni próbki. Bezkontaktowy ekstensometr videoXtens rejestruje serię obrazów podczas badania, porównuje obraz po obrazie i oblicza przemieszczenia we wcześniej zdefiniowanym polu fasetowym. Każda faseta zawiera zdefiniowaną liczbę pikseli kamery. Na podstawie tych danych tworzone są dwuwymiarowe, kolorowe Strainmaps („mapy wydłużenia“), które umożliwiają szybką analizę właściwości próbki.

DIC - Digital Image Correlation

Odtwarzając film wyrażasz zgodę na używanie plików cookies i przesyłanie danych do serwisu YouTube w USA.

Gdzie stosowana jest Digital Image Correlation?

Digital Image Correlation 2D ZwickRoell (powszechny skrót: 2D DIC) jest wykorzystywana do analizy właściwości próbki pod obciążeniem. Zachowanie próbki jest wizualizowane w oprogramowaniu w kolorze i dostarcza informacji o niejednorodnych lokalnych odkształceniach i innych osobliwościach. Możesz dokładniej ocenić te lokalne wydłużenia, korzystając z różnych narzędzi analitycznych, na przykład wirtualnych długości pomiarowych lub wirtualnych tensometrów.

Digital Image Correlation jest również wykorzystywana do weryfikacji wyników pomiarów wydłużenia na żywo. Ponadto szybko stają się widoczne błędy w konfiguracji badania, na przykład niedokładne ustawienie próbki.

ZwickRoell 2D DIC jest opcją programową do videoXtens. Ocena na całej powierzchni pozostawia duże pole do popisu dla kształtu próbki: Komponenty, złożone próbki z wgłębieniami lub materiały niejednorodne są również analizowane za pomocą Digital Image Correlation.

Przykłady zastosowania 2D Digital Image Correlation

Wykorzystanie ekonomicznego, wirtualnego tensometru w badaniach ścinania próbek z karbem zgodnie z ASTM D 5379 i ASTM D 7078
Badanie Open-Hole Tension (OHT) zgodnie z ASTM D 5766 z wyznaczeniem warunków naprężeń w otworze
Walidacja modelu FE: Porównanie pola przemieszczenia i odkształcenia z symulacją FE
Wyznaczanie krzywych rozciągania (rzeczywistych, technicznych)
Ocena zniszczenia próbki poprzez ocenę punktu pęknięcia, na przykład poprzez określenie lokalnego maksimum odkształcenia w punkcie pęknięcia
Sprawdzenie niejednorodności materiału i identyfikacja lokalnych uszkodzeń

Digital Image Correlation w użyciu z próbkami z tworzyw sztucznych / z próbkami kompozytowymi wzmocnionymi włóknem — Digital Image Correlation w użyciu z próbkami kompozytowymi

Digital Image Correlation w użyciu z próbkami kompozytowymi

Różnica między 2D i 3D Digital Image Correlation

W przypadku wielu zastosowań 3D DIC nie jest wymagany. Dwuwymiarowa korelacja obrazu cyfrowego jest wystarczająca, jeśli powierzchnia pomiarowa jest płaska i nie występuje skręcenie, przechylenie powierzchni oraz znaczny boczny ruch próbki w trakcie badania.

System 3D DIC jest używany na przykład do 3-wymiarowych pomiarów komponentów i okrągłych próbek i wymaga specjalnego sprzętu i oprogramowania. Systemy do 3D Digital Image Correlation połączone są modułowo z maszyną wytrzymałościową ZwickRoell.

Przygotowanie próby do 2D DIC

Wzór o wysokim kontraście można szybko i łatwo nałożyć na próbkę poprzez natryskiwanie.

Do pomiaru wydłużenia na żywo nie jest wymagane żadne dodatkowe oznaczenie. Wirtualne znaczniki pomiarowe umieszczane są na istniejącym wzorze za pomocą oprogramowania.

Ekstensometr Video i Digital Image Correlation

Po prostu zobacz więcej: Opcja programowa 2D DIC firmy ZwickRoell

Opcja 2D Digital Image Correlation nie wymaga dodatkowego sprzętu. Opcję programową można po prostu połączyć z videoXtens i dodać dodatkową funkcję do już zainstalowanego systemu pomiaru wydłużenia.

Oznacza to, że pomiar wydłużenia, a następnie analiza 2D DIC są przeprowadzane na żywo za pomocą tylko jednego ekstensometru.

Wysoką rozdzielczość połączoną z dużym polem widzenia otrzymujemy dzięki systemowi Array firmy ZwickRoell . Te obejmują kilka kamer, takich jak przykładowo videoXtens 2-150 HP. Oznacza to, że w trybie 2D DIC po prostu możesz zobaczyć więcej.

Jedno oprogramowanie do wszystkiego: testXpert

Opcja 2D Digital Image Correlation jest w pełni zintegrowana w testXpert integriert. Oznacza to, że pomiar na żywo i analiza 2D DIC są przeprowadzane za pomocą jednego oprogramowania. Wszystkie zmierzone wartości, wyniki badania i obrazy są zapisywane, zarządzane i oceniane razem. Wartości wydłużenia z analizy 2D DIC można wyświetlić i ocenić na krzywej naprężenie-wydłużenie. To sprawia, że opcja jest potężna.

Wartości pomiarowe, wyniki badania i obrazy są zapisywane, zarządzane i oceniane razem. Możesz łatwo i kompleksowo analizować wszystkie zmierzone wartości razem. Wartości wydłużenia z analizy 2D DIC można wyświetlić i ocenić na krzywej naprężenie-wydłużenie.
Szybko i za pomocą kilku kliknięć dotrzesz do celu: Określając Workflow, jesteś prowadzony krok po kroku od konfiguracji po analizę i wyświetlanie wartości pomiarowych.
Raz opracowane parametry analityczne można zapisać w testXpert i używać wielokrotnie.
Wiarygodne wyniki: Wartości pomiarowe z Digital Image Correlation są synchronizowane z wartościami pomiarowymi z maszyny wytrzymałościowej.
Korzystając z Test Re-Run, można utworzyć nową próbkę do różnych ocen. Oznacza to, że w każdej chwili można ponownie uzyskać dostęp do oceny.

Przykład przebiegu dla analizy Digital Image Correlation

1. Definiowanie maski(ek) i siatkę

Wystarczy określić obszar obrazu do analizy za pomocą maski. Można także tworzyć nieregularne maski lub definiować wgłębienia, korzystając z zestawu narzędzi z geometrią masek, takich jak okręgi lub wielokąty. Możliwych jest również wiele masek, dla których można ustawić różne rozdzielczości.

Dostępne są trzy przydatne ustawienia domyślne umożliwiające określenie aspektów i rozdzielczości. Ustawienia można także wybierać i dostosowywać indywidualnie. Pomiary można także wykonywać na różnych poziomach, znajdujących się w różnej odległości od osi badania, jak ma to miejsce np. w przypadku próbek offsetowych. W tym celu można indywidualnie dostosować odległość pomiędzy płaszczyzną próbki a osią badania.

2. Rozpoczęcie korelacji

Korelacja oblicza przemieszczenia i wydłużenia pomiędzy ściankami przy użyciu parametrów zdefiniowanych w masce. Obrazy można selektywnie odznaczać w celu korelacji, na przykład obrazy po pęknięciu próbki.

3. Analiza

Do analizy dostępny jest duży wybór narzędzi analitycznych i reprezentacji diagramów.

Mapa kolorów i diagram są wyraźnie wyświetlane we wspólnym układzie analitycznym. Narzędzia analityczne, takie jak pomiar długości, można przesuwać po kolorowej mapie poprzez przeciąganie, a aktualne wartości są wyświetlane jednocześnie na wykresie - bez żadnego opóźnienia czasowego! Dzięki osi czasu możesz przywołać dowolny punkt badawczy w czasie, aby zastosować narzędzia analityczne precyzyjnie w najważniejszych obszarach.

4. Test Re-Run

Dzięki funkcji Test Re-Run wyniki poszczególnych narzędzi analizy 2D DIC w testXpert są łączone z wartościami zmierzonymi testu na żywo. Wartości odkształcenia analizy 2D DIC są wyświetlane na krzywej naprężenie-wydłużenie.

Na tej podstawie można później ponownie obliczyć parametry materiału.

2D Digital Image Correlation

Obszar analizy DIC

2D Digital Image Correlation: Maska definiuje obszar obrazu, który ma być analizowany

Narzędzia analityczne

Różne narzędzia do analizy 2D Digital Image Correlation

Ocena graficzna

Dla każdego narzędzia analitycznego dostępny jest wybór graficznych ocen korelacji obrazu cyfrowego

Różne narzędzia analizy 2D Digital Image Correlation (DIC)

Narzędzia analityczne 2D DIC można przesuwać myszą, jednocześnie pojawia się graficzna ocena

Drag & Drop

Wszystkie narzędzia analizy 2D DIC można przesuwać myszą, jednocześnie pojawia się ocena graficzna

Linie przecięcia Stack

Wybrane przedziały czasowe są wyświetlane na wykresie, dzięki czemu widoczny jest czasowy rozwój linii cięcia

Wirtualny DMS

Wirtualne tensometry 2D DIC można również umieszczać jeden na drugim pod różnymi kątami

2D Digital Image Correlation (DIC): Po prostu analizuj

Narzędzia analityczne

Messpunkte: Diese können Sie an beliebigen Stellen innerhalb einer Strainmap platzieren.
Messlängen oder „virtuelle Extensometer“: Legen Sie zwei Punkte innerhalb der Strainmap fest, zwischen denen die Abstandsänderung ermittelt werden soll.
Schnittlinien: Entlang der Linien werden Dehnungsverläufe visualisiert. Die Schnittlinie verformt sich mit der Probe. Zudem gibt es einen Schnittlinien-Stack, durch den ausgewählte Zeitschritte in einem Diagramm dargestellt werden und so die zeitliche Entwicklung der Schnittlinie sichtbar wird.
Virtuelle Dehnungsmessstreifen (DMS): Für die virtuellen DMS können Sie die Position, die Größe und den Winkel individuell festlegen. Zudem lassen sich mehrere virtuelle DMS in unterschiedlichen Winkeln übereinander platzieren. Beispielsweise lassen sich zwei virtuelle DMS zu einem biaxialen DMS mit 90° zueinander orientierten Messgittern kombinieren. Die virtuellen DMS der Digital Image Correlation können Ihnen viel Zeit und Kosten einsparen.

Tworzenie grafiki / schematy

Die Analysewerkzeuge lassen sich per Maus auf der Farbmap verschieben, die aktuellen Werte werden simultan im Diagramm angezeigt – ganz ohne Zeitverzögerung! Mit der Zeitleiste rufen Sie jeden beliebigen Prüfungszeitpunkt auf.

Folgende Messwerte können als Strainmaps und in Diagrammen dargestellt werden:

Verschiebungen in X-Richtung
Verschiebungen in Y-Richtung
Lokale Längsdehnungen Ɛ_x
Lokale Querdehnungen Ɛ_y
Lokale Scherdehnungen Ɛ_xy
Maximale Normaldehnungen
Minimale Normaldehnungen
Poissonzahl
Äquivalente Von-Mises-Dehnungen

In allen Strainmaps lassen sich Vector Maps einblenden, die die Hauptdehnungsrichtungen anzeigen.

Możliwości eksportu

Für Simulationen oder eine andere Nutzung der Daten außerhalb von testXpert bietet die Option Digital Image Correlation Exportmöglichkeiten:

Export der Einzeldaten in .csv
Export des Videos als .avi
Farbmap / Diagramm exportieren in .bmp

Co jest specjalnego w liniach przecięcia w 2D Digital Image Correlation?

Za pomocą linii cięcia wizualizuje się progresję odkształcenia wzdłuż lub w poprzek próbki. Linia cięcia odkształca się wraz z próbką. Nie jest to linia cięcia ustalona na obrazie, ale raczej zachowanie próbki jest faktycznie monitorowane podczas testu.

Specjalną funkcją linii cięcia jest linia cięcia Stack: Wybrane przedziały czasowe można wyświetlić na wykresie. Dzięki temu widoczny jest czasowy rozwój linii cięcia.

Co sprawia, że wirtualny DMS jest tak wydajny?

Wirtualne DMS (tensometry) są wydajne, ponieważ stanowią opłacalną alternatywę dla przyklejanych tensometrów. Zastosowanie DMS nie wymaga czasu. Niezwykle skuteczne narzędzie do analizy Digital Image Correlation.

Wirtualne DMS są elastyczne: Położenie, rozmiar i kąt ustalane są indywidualnie. Można je także układać jedno na drugim. W ten sposób dwa wirtualne tensometry stają się tensometrem dwuosiowym z siatkami pomiarowymi zorientowanymi względem siebie pod kątem 90°.

Oprócz informacji o lokalnym odkształceniu w miejscu tensometru, 2D DIC umożliwia również podgląd całej próbki.

Jakie są zalety map wektorowych?

Mapy wektorowe pokazują główne kierunki wydłużenia. Oznacza to, że stany wydłużenia są widoczne w całym zakresie oceny i szybko można uzyskać dobre ogólne zrozumienie próbki.

Funkcja stanowi efektywne rozszerzenie możliwości wizualizacji w zakresie cyfrowej korelacji obrazu.