图 3。3 双轴拉伸试验机图

2）本文十字拉伸设备介绍

本科毕业设计说明书 第 9  页

图 3。4 为本文中的实验装置由本校力学试验中心自主研发的十字拉伸设备，能够精确控制 十字轴向的拉伸速率与拉伸的位移，还可以实现初始的预拉伸，以及实现两轴的不同比例加 载。图 3。5 和图 3。6 为试验机的控制系统，及电脑控制界面。

图 3。4 本文双轴拉伸试验机图

图 3。5 试验机控制系统 图 3。6 双轴拉伸控制系统

第 10  页 本科毕业设计说明书

3。1。2 GOM 应变测量设备

本文使用的应变测量系统为德国 GOM 公司开发的 ARAMIS 系统，该系统是由德国引进 的一套基于图像相关性原理的应变测试系统，通过该系统可以用于评估三维，二维的测量数 据，可以对点的数据和微面积数据应用各种三维及二维分析功能。ARAMIS 是非接触光学 3D 变形测量系统，它通过数码照相机来记录图像并且为图像的像素点划分坐标从而辨别被测物 体的表层结构。测量项目中，第一张图像表示被测物体未变形的状态，在记录下被测物体变 形的数据后，ARAMIS 通过对比图像计算出位移量和形变量。文献综述

通过在被测物体上进行随机的斑点的喷涂，将机器标定好后放置于需要测定的位置。启 动 ARAMIS 进行拍照测量。ARAMIS 通过灰度结构的识别装置跟踪定义区域内的点来计算被 测物体产生的应变。

由于这种非接触式的光学测量设备越来越多的用于力学结构的测量中，ARAMIS 系统可 以应用的范围极为广泛，从简单的材料试验到成形极限曲线的测定以及蠕变和老化过程的表 征，因此本文利用 ARAMIS 系统对于材料成形极限曲线进行测定，相较于传统的网格法测量 精确程度大大增加。如图 3。7 和图 3。8 为 GOM 拍摄设备和后处理系统。

图 3。7 GOM 拍摄设备 图 3。8 GOM 后处理软件

3。2 试验试样介绍

3。2。1 单轴拉伸试样

根据 GB/T 228-2002 薄板采用矩形横截面的比例试样。并通过与实验拉伸设备夹持装置 相匹配，设计了几种不同规格的单轴拉伸试样，为了使其在破坏时发生在有效区域内，对几

本科毕业设计说明书 第 11  页

种规格的试样进行相关的有限元模拟，并确定规格如下图 3。9 所示：

图 3。9 单轴拉伸试样

散斑处理：

试样的散斑处理时应注意以下几点 a) 所喷的散斑需要随机分布。b) 不能有大的散斑点， 这要求了喷散斑的时候不能太近，喷漆最好以雾状喷洒。c) 选用不易脱落的手喷漆，防止试 样大变形时散斑脱落，影响到测量精度。试样喷漆过程。

试样进行散斑处理，首先要将试样擦拭干净，放到水平平台上，再用白色手喷漆将试样 的观察部位喷洒成白色，接着用黑色喷漆进行散斑处理。喷黑色漆时不能靠试样太近，防止 散斑斑点过大，选择合适距离并以喷出雾状喷漆为佳，让其均匀随机的落在试样表面。如下 图 3。10 和图 3。11 是进行散斑处理的喷漆以及散斑处理后的单轴试样。