在 汽車 輕量化浪潮中，1500MPa級超高強鋼(UHSS)已成為車身安全核心材料，但力學測試面臨嚴峻挑戰：

??應變片局部性盲區：頸縮區應變梯度超300%，傳統點式測量失效

??接觸式干擾：引伸計打滑導致屈服強度檢測偏差達15%

??多維耦合不可測：雙相鋼各向異性行為、TRIP效應動態演化難以量化

新拓三維雙目視覺DIC測量系統，作為一種非接觸式光學測量手段，通過重建材料表面點在變形前后的三維空間坐標，獲取形貌與變形信息。

利用雙目視覺DIC測量系統，研究超高強雙相鋼的應變時效機制，有助于掌握材料特征，進一步提高其利用價值。

研究概述

研究人員通過超高強度雙相鋼的拉伸試驗，采用新拓三維XTDIC非接觸應變測量系統，研究超高強度雙相鋼拉伸過程的應變場分布。

DIC測試結果顯示，由于標距段內幾乎沒有塑性變形，可以很好的解釋采用GB/T 228.1-2021 規定P6試樣檢測的應力應變曲線所呈現的特殊形貌。

雙相鋼材料與測試設備

采用新拓三維XTDIC三維全場應變測量系統、有限元分析軟件等儀器和設備，研究幾種雙相鋼在不同預應變量、烘烤時間和烘烤溫度條件下的應變時效行為。

雙目視覺DIC測量系統

新拓三維XTDIC三維全場應變測量系統，通過將試件變形前后的圖像進行對比，通過計算獲取變形信息，實現捕捉拉伸試樣上的應變分布情況。

雙目視覺DIC測量系統，可獲得樣品表面的位移與應變分布云圖，分析樣品表面不同點、線、區域等元素的應變信息;整個實驗過程應變分布數據可追溯，對整個實驗過程進行記錄，在試驗后可以隨時追溯查看整個實驗過程。

數字圖像相關DIC技術研究驗證部分

拉伸試樣應變分布

采用DIC對比了DP4預應變和烘烤前、后采用 GB/T 228.1- 2021 規定P6拉伸試樣測試過程的應變分布狀況。

圖(a)顯示了 DP4 在預變形和烘烤前，拉伸試樣的應變擴展到了整個平行段范圍，即便是樣品的縮頸發生在圓弧過渡的肩部位置，試樣的平行段也呈現了均勻的變形分布。

圖(b)顯示了2%預應變和170℃烘烤后，拉伸過程的應變分布主要集中在圓弧過渡的肩部位置，斷裂也發生在該處，而在平行段內幾乎未檢測到塑性變形。

采用DIC檢測的DP4拉伸試樣應變分布：(a)預變形和烘烤前的拉伸過程應變分布;(b)2%預應變和170℃烘烤后的拉伸過程應變分布。

為驗證分析P6試樣和搟面杖形試樣的拉伸應變特征，采用FEA和DIC對比分析。

在 FEA模擬分析中，對經2%預應變和170℃烘烤20分鐘后的拉伸試樣，按照應變量和性能相關性做了不同的分布處理，在應變量高的位置獲得了較高的屈服強度。

采用FEA和DIC對DP4 拉伸過程的應變分析結果：

(a)和(e)分別是 FEA 和 DIC對P6試樣進行2%預應變拉伸分析;

(b)和(f)分別是 FEA 和 DIC 對 P6 試樣的 2% 預應變和 170℃烘烤20分鐘后的拉伸分析;

(c)和(g)分別是FEA和DIC對搟面杖形樣進行 2%預應變拉伸分析;

(d)和(h)分別是FEA和DIC對搟面杖形樣的2%預應變和170℃烘烤20分鐘后的拉伸分析。

研究結論

采用新拓三維 雙目視覺DIC測量系統 、有限元分析等手段，對雙相鋼的應變時效行為展開研究。從FEA和DIC的分析結果來看，兩者的拉伸試樣的應變分布結果幾乎一致， 這有利于后續采用FEA分析試樣的斷裂行為，研究不同力學性能和試樣斷裂狀態的相關性。

文章摘自：《肖彪 南昌大學物理與材料學院·材料科學與工程 汽車用超高強度雙相鋼應變時效行為研究》