Static Tensile Strength Testing for CFRP

近年來，產品設計中開始利用 FEM (有限元素法，finite element method) 分析及其他技術，分析產品結構損傷，以期縮短產品開發週期、降低原型成本、降低組件強度測試成本。而要提高損傷分析的準確度，就必須加強評估實際測試與分析結果之間的相關性。此外，可預期也會迫切需要所謂的解決方案技術，能夠評估樣品各組成部分的斷裂行為，並將面內應變分佈呈現為視覺影像，目前這些現象還無法以現行技術進行量測。以下說明使用 HPV-X 系統，在高速拉伸測試中實現 DIC 分析，且符合造影速度和解析度的要求。

　CFRP

CFRP (碳纖強化塑膠，carbon-fiber reinforced plastics) 及其他纖維強化複合材料，具有卓越的強度及輕便性，大量應用於飛機零組件材料，預期也會擴大應用於汽車及其他各種產品。CFRP 已知會從受損區域開始斷裂，達到最大施力時，則會出現高速易脆斷裂。釐清此斷裂過程的細節，是建構損傷分析模型的一大關鍵。

■　測試示例

靜態拉伸強度，高速採樣 300 kHz (測試速度 5mm/min)

靜態斷裂觀察 (影片錄製速度：300,000 frames/sec, 影像間隔：3 μs)

圓孔附近出現的裂紋，與表面成 45 度角沿著該層擴大。

DIC 分析

系統概述

高速斷裂觀察系統

在 300 kHz 採樣取得施力數據
能夠在斷裂時，以 300 kHz 頻率保存 2,000 個數據點

能夠可靠的檢測斷裂
使用負荷放大器檢測斷裂，並將觸發訊號傳送至高速攝影機。

透過高速攝影，精確觀察材料的斷裂情況。
與 HyperVision 高速攝影機同步
超高時間解析度，可確認樣品區域的材料斷裂過程

DIC 分析系統

透過高速攝影，精確觀察材料的斷裂情況。
與 HyperVision 高速攝影機同步。
超高時間解析度，可確認樣品區域的材料斷裂過程。

位移量測及面內應變量測
可依據高速攝影機的影像數據，建立位移量測及二維應變映射圖。

非接觸方式
可在不影響樣品的條件下進行量測。

DIC (digital image correlation)
此方法可比較物體變形前、後的表面隨機型態，分析型態移動的程度。這項方法可應用於高溫組件、大型結構、顯微鏡下的顯微成分，進行應變分析。

高速斷裂觀察系統：與日本宇宙航空研究開發機構研發部門的複合材料技術中心共同開發。

Precision Universal Tester AG-Xplus Series

精密萬能試驗機旨在實現更高的可靠性和可操作性，並提供高度可控的測量性能。試驗機在的三個重要過程方面表現出卓越的性能：設置、測量和檢查。新開發的TRAPEZIUMX是使用最新NET技術的軟體，具有極佳的使用者友好性。此外，還添加了彩色TFT觸控螢幕，可以在沒有電腦的情況下執行測試，也可以通過USB隨身碟直接設定電腦建立的測試條件，並檢索結果。具有從落地式或桌面式型號，以滿足您的應用需求。

High-Speed Video Camera

本攝影機配備了島津專有的 FTCMOS 高速 CMOS 圖像感測器，可進行高達每秒 10,000,000 幀的超高速連續影像錄製。記憶體容量可以擴展至存儲多達 256 個圖像幀。此外，在高達 500 萬幀/秒的速度下，可以以 400 x 250 pixels 的最大解析度拍攝視頻，從而可以對樣品進行詳細分析。

Static Tensile Strength Testing for CFRP