详情

原文传递基于DIC微区动态应变测试的超快激光精细差异化散斑制备方法

专利名称：	基于DIC微区动态应变测试的超快激光精细差异化散斑制备方法
摘要：	本发明属于微区动态应变的数字图像相关法(DIC)测量领域，具体涉及基于DIC微区动态应变测试的超快激光精细差异化散斑制备方法，包括材料表面预处理、表面微区表征和超快激光五轴加工平台对微区进行高精度差异化散斑制备，以超快激光为能量源，针对被测材料不同区域差异性的物相成分和微观组织结构进行差异化微纳米织构标记。与现有技术相比，本发明制备的散斑可以实现特定的单个微区和多个微区进行差异化散斑制备，用于微区动态应变的数字图像相关法测量，还用于微区材料拉伸和断裂破坏时力学性能的测量，在光测微区力学性能中具有广泛的应用前景。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	上海工程技术大学
发明人：	王皓冬;陈捷狮;于治水;张红魁;徐佳宜;李翼
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-19T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-12T00:00:00+0800
申请号：	CN201910317561.7
公开号：	CN110006935A
代理机构：	上海伯瑞杰知识产权代理有限公司
代理人：	胡永宏
分类号：	G01N23/2202(2018.01);G;G01;G01N;G01N23
申请人地址：	201620 上海市松江区龙腾路333号
主权项：	1.基于DIC微区动态应变测试的超快激光精细差异化散斑制备方法，其特征在于，包括以下步骤： (1)材料表面预处理；和 (2)材料表面微区表征；和 (3)根据步骤(2)中不同微区表征需求，利用超快激光五轴加工平台对微区进行高精度差异化散斑制备，达到使用数字图像相关法进行特定微区动态应力应变的非接触式测量；其中：步骤(3)中，所述高精度差异化散斑包括单周期纳米波纹织构、双周期纳米波纹织构、微纳米颗粒织构或复合微纳织构；所述超快激光五轴加工平台的精度包括：加工区域为660×445mm，加工精度为+/-1μm，加工速度为2m/s，且五轴控制；所述超快激光的工艺参数包括：脉冲宽度小于8ps，波长为355～1064nm，功率为0～5W，重复频率为1～100KHz。 2.根据权利要求1所述的超快激光精细差异化散斑制备方法，其特征在于，步骤(1)中，对材料表面和/或端面区域进行打磨和抛光，去除表面氧化物及杂质，将样品置于丙酮中经超声波清洗干净后取出并用蒸馏水冲洗，吹干。 3.根据权利要求1所述的超快激光精细差异化散斑制备方法，其特征在于，步骤(2)中，采用金相显微镜和/或扫描电子显微镜观测预处理后材料表面形貌，再用扫描电镜自带的EDX能谱仪分析金属焊接头的化学成分，然后用腐蚀着色剂或纳米压痕来区分微区范围。 4.根据权利要求3所述的超快激光精细差异化散斑制备方法，其特征在于，所述微区的轮廓为规则或不规则区域，微区表面和/或端面的形状为平面或曲面。 5.根据权利要求3所述的超快激光精细差异化散斑制备方法，其特征在于，所述复合微纳织构由相互间隔且呈横向、纵向、横向和纵向垂直、或横向和纵向多角度相互交叉排列的、尺寸可调的多个单位织构组成，包括密缝形、方格形、孔洞形、圆形凹坑形、正交方柱形或平行光栅形。 6.根据权利要求5所述的超快激光精细差异化散斑制备方法，其特征在于，所述单位织构的形状有圆形、椭圆形、波纹槽状、直线槽状或方形。 7.超快激光精细差异化散斑，其特征在于，通过权利要求1～6所述基于DIC微区动态应变测试的超快激光精细差异化散斑制备方法制得，其包括单周期纳米波纹织构、双周期纳米波纹织构、微纳米颗粒织构或复合微纳织构。 8.根据权利要求7所述的超快激光精细差异化散斑，其特征在于，所述复合微纳织构由相互间隔且呈横向、纵向、横向和纵向垂直、或横向和纵向多角度相互交叉排列的、尺寸可调的多个单位织构组成，包括密缝形、方格形、孔洞形、圆形凹坑形、正交方柱形或平行光栅形；其中：所述单位织构的形状有圆形、椭圆形、波纹槽状、直线槽状或方形。 9.权利要求7或8所述超快激光精细差异化散斑用于微区动态应变的数字图像相关法测量以及微区材料拉伸和断裂破坏时力学性能的测量。
所属类别：	发明专利