En tant qu'outil essentiel pour les tests mécaniques modernes, les photobullymètres numériques permettent une analyse visuelle des contraintes en capturant les effets photobullymétriques d'un matériau dans un état contraint. Sa précision de mesure est influencée par des facteurs multidimensionnels qui nécessitent un contrôle complet du processus, des caractéristiques de l'équipement aux conditions expérimentales en passant par les spécifications opérationnelles. Ce qui suit coupe à partir des éléments de base pour disséquer les variables clés qui influencent les résultats des mesures.
I. performance du système optique
La stabilité de la source lumineuse est la garantie de base. L'adoption d'une LED monochromatique à haute luminosité ou d'un laser peut fournir une lumière cohérente à bande étroite, réduisant les interférences lumineuses parasites; Si la puissance de la source lumineuse fluctue de plus de ± 5%, cela entraînera directement une diminution du contraste des rayures. La qualité de la lame polarisante détermine le rapport d'extinction, la fuite de lumière résiduelle de la lame polarisante de mauvaise qualité brouillera les caractéristiques de la ligne d'isodifférence. La précision d'usinage du prisme biréfringent doit être contrôlée à l'échelle nanométrique, la Déviation angulaire entraînera une erreur dans la décision de direction de contrainte principale. La résolution du capteur CCD / CMOS doit correspondre à la taille de la pièce testée, une densité de pixels insuffisante est susceptible de provoquer une distorsion de l'interpolation des bandes.
II. Processus de préparation des éprouvettes
L'homogénéité du matériau du modèle est essentielle. Les matériaux de type résine époxy nécessitent un traitement de mousse sous vide, le diamètre de bulle résiduel > 0,1 mm forme une zone de concentration locale de contraintes. Les différences de retrait de solidification entraînent un effet de limite et la technique de compensation de coulée secondaire est recommandée. La rugosité ra de la surface d'usinage de coupe doit être < 0,8 μm et les micro - fissures induites par les marques deviennent des sources de pseudo - stress. L'indice de réfraction de l'adhésif doit correspondre au substrat du modèle, un désalignement supérieur à 0,02 générera un bruit de réflexion d'interface.
Iii. Éléments de contrôle environnemental
Un environnement à température constante et humide est indispensable. Pour chaque variation de température de 1°C, le matériau de la résine génère un accroissement de contrainte apparent d'environ 0,5 MPa. Une humidité trop élevée rendra le matériau hygroscopique produisant une contrainte d'expansion, l'humidité relative doit être contrôlée à 40% - 60%. La table antivibratoire peut inhiber la dérive des rayures causée par les vibrations ambiantes et les expériences de précision exigent une amplitude de vibration < 5 μm / S. Le blindage électromagnétique peut éliminer efficacement le champ magnétique perturbateur généré par l'électronique et éviter l'effet de magnétostriction.
Iv. Spécifications opérationnelles
La précision de centrage du dispositif de chargement influe directement sur la répartition des contraintes. La proportion de contraintes en flexion augmente de manière significative lorsque l'excentricité dépasse 1% de l'épaisseur de l'éprouvette. Le taux de chargement doit être synchronisé avec la fréquence d'acquisition et le décalage de phase sous charge dynamique crée un flou de mouvement de bande. La plaque d'étalonnage d'étalonnage doit être sélectionnée avec des éprouvettes standard dont les solutions théoriques sont connues pour vérifier périodiquement la sensibilité du système. Le temps d'exposition lors de l'acquisition d'images doit concilier la netteté des bandes et le flou de mouvement, et le mode de photographie à grande vitesse convient aux scènes chargées par impact.
V. algorithmes de traitement des données
Le réglage du seuil de l'algorithme de reconnaissance automatique détermine la précision de l'extraction des stries. L'égalisation de l'histogramme adaptatif améliore les zones de signal faible, mais une augmentation excessive amplifie le bruit. La démodulation par transformée de Fourier nécessite le choix d'une fonction de fenêtre appropriée, la fenêtre de Hanning peut supprimer efficacement les fuites spectrales. La planification du chemin lors de la reconstruction 3D doit éviter la zone d'ombre, l'erreur de stéréo - correspondance doit être contrôlée au niveau du sous - pixel.
Améliorer la précision de mesure du projecteur optique numérique nécessite l'établissement d'un système de contrôle de la qualité systématique, de la sélection de l'équipement, de la préparation des éprouvettes au contrôle de l'environnement, de la collecte de données pour former une boucle fermée complète. En quantifiant les indicateurs de paramètres clés, combinés à la validation par simulation numérique, il est possible d'atteindre des normes d'application d'ingénierie avec une incertitude de mesure de contrainte supérieure à 3%.