Szakítóvizsgálatok kiértékelése
A szerkezetintegritás kulcsfontosságú részét képezik a szerkezetintegritási számítások. E számítások megbízhatósága az azokat megalapozó elméleti keretrendszer prediktív képességeitől, valamint a számításokat alátámasztó anyagvizsgálatokból nyert információk mennyiségétől, érvényességi tartományától és azok pontosságától függ.
A szakítóvizsgálatokból nyert információk hagyományos műszerezés esetén a kontrakció fellépéséig tekinthetők pontosnak. A próbatestek kontrakció fellépte utáni viselkedésének pontosabb leírásához a hagyományosan műszerezett mérések elégtelen mennyiségű információt szolgáltatnak, ezért a vizsgálatokból nagyobb mennyiségű és pontosabb információt kell kinyernünk.
Az információ mennyiségének és megbízhatóságának növelése érdekében egy anyagvizsgáló gépet saját tervezésű optikai rendszerrel egészítettünk ki, melynek segítségével egy vizsgálat során a próbadarab alakjának változásait az extenzométeres, két pontban való méréshez képest kiterjedt, két- vagy háromdimenziós, a mérések szempontjából elégséges mezőben rögzítjük.
1. ábra. A digitális pár koncepcióra alapozott mérő- és kiértékelési rendszer.A minta felületén megjelenő változásokat az arra előzetesen felvitt, szabályos mintázat segítségével tettük optikailag követhetővé. A képek alapján – saját fejlesztésű szoftver segítségével – rekonstruáljuk a minta kitüntetett pontjainak elmozdulásait. Ezek az eredmények képezik a szakítóvizsgálatok digitális párján végzett szimulációk értékelésének alapját. A minta konstitutív/anyagi egyenleteinek paramétereit („az anyag tulajdonságait”) akkor tekintjük elfogadottnak, ha a szimulációkkal meghatározott elmozdulási mező is kellő pontossággal illeszkedik a mérés megfelelő eredményeivel. Ilyen módon a vizsgált anyag konstitutív paramétereit sokkal pontosabban határozhatjuk meg, mint a szakítóvizsgálatok „klasszikus” kiértékelési módszereivel. A mérőrendszert és annak digitális párját rendszerbe szerveztük, melynek vázlatát az 1. ábrán mutatjuk be. A digitális pár alapú rendszerrel kiértékelt szakítóvizsgálatok első eredményei azt mutatják, hogy az új rendszer teljesítményének határai messze meghaladják a klasszikus kiértékelési módszerekét.
A 2. ábrán egy szakító próbatest alakjának a digitális páron meghatározott alakját hasonlítjuk össze a mérés során rögzített képpel egy vizsgálat vége felé, amikor a minta a legjobban igénybe vett zónában már erősen befűződött.
2. ábra. Egy próbatest szimulációval meghatározott, és a kísérlet során észlelt alakja.Jól látszik, hogy a szimulációval meghatározott geometria igen jól megközelíti a valóságos alakot.•
Az NKFIH-1267-2/2020 számú, Roncsolásmentes folyamatkövetés tématerület című projekt az Innovációs és Technológiai Minisztérium Nemzeti Kutatási Fejlesztési és Innovációs Alapból nyújtott támogatásával, a Tématerületi Kiválósági Program 2020 (2020-4.1.1-TKP2020) pályázati program finanszírozásában valósult meg.
