復合材料因其高強度和輕質特性,在航空航天、汽車制造等領域得到廣泛應用。為了優化設計并確保材料的可靠性,工程師們通常依賴計算機輔助工程(CAE)模擬來預測復合材料在彎曲載荷下的力學行為。然而,CAE模擬結果的準確性需要通過實際測試數據來驗證。此次測試的目標是通過彎曲實驗驗證CAE模擬的準確性。
一.測試過程
為了實現這一目標,測試團隊采用了海塞姆單目三維視覺應變儀進行復合材料的彎曲測試。首先,將復合材料試樣安裝在三點彎曲試驗裝置上,并逐步施加彎曲載荷。海塞姆單目三維視覺應變儀利用單目相機對試樣表面進行實時監測,通過數字圖像相關(DIC)技術,獲取表面的三維應變分布。在測試過程中,海塞姆單目三維視覺應變儀能夠非接觸式地捕捉試樣在彎曲過程中的應變變化,特別是在加載過程中關鍵部位的應變集中現象。與傳統接觸式傳感器不同,該設備能夠全面覆蓋整個試樣表面,提供高精度的全場應變數據。

二.測試結果與CAE模擬對比
測試完成后,團隊將實驗測得的應變數據與CAE模擬結果進行對比。結果表明,海塞姆單目三維視覺應變儀測得的應變分布與CAE模擬的預測值高度一致。尤其是在彎曲中心區域,應變集中現象和分布趨勢與模擬數據吻合度較高。這驗證了CAE模型在預測復合材料彎曲行為方面的準確性。
在部分區域,實際測試數據還揭示了微小的應變偏差,這些信息為進一步優化CAE模型提供了參考依據。通過這次實驗,團隊不僅驗證了現有CAE模擬的可靠性,還獲得了寶貴的實驗數據,為未來的材料設計和模擬改進奠定了基礎。

CAE模擬結果
DIC測量結果























