【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于材料性能测试领域，具体涉及一种基于dic技术的高分子聚合物及其复合材料的松弛模量测试方法。
技术介绍
1、近年来，高分子聚合物及其与纤维复合而成的材料由于轻质高强的优良特性，受到航空航天领域的广泛关注，尤其是高分子聚合物材料长时间使用会出现性能衰减现象，有效表征材料的性能衰减规律是飞行器结构设计的前提。
2、目前，表征材料的性能衰减规律是通过在不同温度下开展松弛试验，依据时温等效原理，进一步获取材料在宽温域、长时间的性能演化规律。材料的松弛试验是在保持材料变形不变的情况下，获取材料应力随时间的变化规律，用于表征材料的时温依赖特性。目前主要的松弛模量测量方法是将拉伸机上设定的应变值用于松弛模量计算，然而真实试验中由于夹具与试件存在相对位移、材料受热变形、试验机精度等问题，在试验过程中，真实的应变往往并不恒定，且小于设定的应变值，由此造成对材料的松弛性能表征不够准确，这一现象一般通过在试样上粘贴应变片，测量试验中的实际应变来改善。然而，受制于热环境的限制，传统的应变测量技术在高温环境中测量难度高、同时由于高温下电阻变化进一步导致应变片的测量精度难以保证，造成热环境下材料的应变随时间的变形规律难以准确表征。
3、本专利技术采用的无接触式的dic技术通过图像分析，可较为精确的测量材料应变，且不受制于热试验环境，对高分子聚合物及其复合材料的宽温域松弛模量的准确表征具有重要意义。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提供一种基于dic技术的高分子
2、一种基于dic技术的高分子聚合物及其复合材料的松弛模量测试方法，包括如下步骤：
3、步骤1、将试验试件表面进行光滑处理，并测量试样尺寸，喷洒散斑后在带有环境箱的拉伸机中进行应力松弛试验；
4、步骤2、将试件一端固定在夹具上，设置环境箱的温度并充分保温，待夹具和试件温度稳定时，将拉伸机的载荷清零，夹紧试件另一端，调整拉伸机使载荷回到0，此时将位移清零；
5、步骤3、调整相机的位置，使试件工作段被相机清晰完整捕捉，在加载开始前用相机拍摄图像，用于后处理获取试件应变的参考图像；
6、步骤4、设置拉伸机的加载速率和相机的图像采集频率，在加载的同时开始图像采集，使相机连续拍摄加载过程中试件上的工作段，获得覆盖全加载过程的均匀时间间隔的数字图像；
7、步骤5、对步骤四所得的数字图像，采用dic图像后处理技术获得试样工作段的全场应变，在试件中间段选择应变计算区域，用于获取试件的平均应变，输出应变随时间的变化数据；
8、步骤6、将拉伸机的载荷随时间变化的数据输出，通过试件尺寸转化为应力随时间变化的数据；
9、步骤7、依据松弛试验中得到应力-时间、应变-时间数据，计算材料的松弛模量。
10、进一步的，在步骤1中，所述喷洒散斑包括对试件表面均匀喷洒白漆，将待测区域表面完全覆盖，再在白漆上喷洒均匀的黑斑。
11、进一步的，在步骤1中，所述环境箱需具有透明玻璃，使相机可拍摄到试件试验过程中的图像。
12、进一步的，在步骤5中，所述应变计算区域为试件上工作段的中点周围，该点的应变可代表试件在试验中的实测应变，该区域边缘的选取应尽可能靠近工作段中点。
13、进一步的，在步骤7中，应将应力-时间、应变-时间插值为时间间隔相同的两组数据，再将两组数据结合成为时间-应力-应变相对应的数据。
14、综上所述，本专利技术包括以下至少一个有益技术效果：
15、1.本专利技术是针对高分子聚合物及其复合材料松弛模量提出的测试方法，充分考虑了材料在测试过程中存在的变形和系统误差，与传统的松弛模量测试方法相比有更高的精度和准确度，能够准确反映材料实际的性能演化规律。
16、2.本专利技术提出的松弛模量测试方法，基于非接触式的dic技术有效解决了热环境中变形测量难的问题，有效提高了测试精度，大大降低了松弛试验的成本和难度。
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1.一种基于DIC技术的高分子聚合物及其复合材料的松弛模量测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于DIC技术的高分子聚合物及其复合材料的松弛模量测试方法，其特征在于，在步骤1中，所述喷洒散斑包括对试件表面均匀喷洒白漆，将待测区域表面完全覆盖，再在白漆上喷洒均匀的黑斑。
3.根据权利要求1所述的一种基于DIC技术的高分子聚合物及其复合材料的松弛模量测试方法，其特征在于，在步骤1中，所述环境箱需具有透明玻璃，使相机可拍摄到试件试验过程中的图像。
4.根据权利要求1所述的一种基于DIC技术的高分子聚合物及其复合材料的松弛模量测试方法，其特征在于，在步骤5中，所述应变计算区域为试件上工作段的中点周围，该点的应变可代表试件在试验中的实测应变，该区域边缘的选取应尽可能靠近工作段中点。
5.根据权利要求1所述的一种基于DIC技术的高分子聚合物及其复合材料的松弛模量测试方法，其特征在于，在步骤7中，应将应力-时间、应变-时间插值为时间间隔相同的两组数据，再将两组数据结合成为时间-应力-应变相对应的数据。
【技术特征摘要】
1.一种基于dic技术的高分子聚合物及其复合材料的松弛模量测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于dic技术的高分子聚合物及其复合材料的松弛模量测试方法，其特征在于，在步骤1中，所述喷洒散斑包括对试件表面均匀喷洒白漆，将待测区域表面完全覆盖，再在白漆上喷洒均匀的黑斑。
3.根据权利要求1所述的一种基于dic技术的高分子聚合物及其复合材料的松弛模量测试方法，其特征在于，在步骤1中，所述环境箱需具有透明玻璃，使相机可拍摄到试件试验过程中...
【专利技术属性】
技术研发人员：聂常胜，吴腾飞，王焘，姜轩，吕炳阳，杨海晨，
申请(专利权)人：苏州氢翔航空科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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