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對于復合材料的拉伸試驗，軸向應變的測量可以通過在試樣一側進行單一應變測量來實現(xiàn)。然而，通過在試樣的相對兩側進行一對測量，并使用它們的平均值來補償任何偏差，可以獲得更一致和準確的結果。使用平均應變測量對壓縮試驗至關重要，因為兩個測量值之間的差值用于檢查試樣是否過度彎曲。在拉伸和壓縮測試中確定泊松比需要額外測量橫向應變。

或者，剪切試驗需要測定剪切應變，可以通過測量軸向應變和橫向應變來計算剪切應變。在V形切口剪切試驗中，試樣的應變分布是不均勻的，集中在切口之間。準確測量這些局部應變需要使用應變計。

傳統(tǒng)的復合材料應變測量方法采用接觸法，包括粘貼式應變計或夾持式引伸計。非接觸應變測量的最新發(fā)展使這些系統(tǒng)能夠提供與傳統(tǒng)接觸系統(tǒng)相似的性能，并提供了其他顯著的好處，例如堅固性和提供全場應變圖的能力。

應變計

用于復合材料測試的應變計通常由安裝在絕緣背襯上的薄金屬箔網(wǎng)格組成。它們的工作依賴于受外加應變影響的導電體電阻的變化。在復合材料試驗中遇到的應變水平下，應變計的電阻變化很小（通常為3%），因此需要專業(yè)的應變儀調(diào)節(jié)電子設備來提供準確的測量結果。

儀表靈敏度（稱為儀表系數(shù)）是校準測量系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)，由儀表制造商提供。為了進行準確的測量，應變計必須正確對齊并小心地粘合到試樣表面。應變計有多種形式，既可以是單應變計，也可以是預先對準的應變計組合，通常為蓮座形。箔式應變計可以在低溫到200℃以上的溫度范圍內(nèi)使用。

應變計結構緊湊，可用于測量小區(qū)域內(nèi)的應變，如V型缺口剪切試樣的缺口或短標距壓縮試樣的任一側。應變計可以提供非常精確的應變測量；然而，它們是一種消耗品，在材料和使用它們所需的熟練勞動力方面都很昂貴。

夾式引伸計

夾持式引伸計廣泛應用于復合材料的測試。它們被設計成附著在試樣上，通過測定固定標距長度上的位移來測量工程應變。

目前有多種不同類型的夾式引伸計，最常見的類型是在試樣的一面上提供軸向應變的單一測量。平均軸向夾式引伸計使用位于試樣兩側的一對軸向引伸計。

剪切應變和泊松比的測量需要同時測量軸向應變和橫向應變。橫向夾式引伸計在設計上與軸向型引伸計相似，但它們測量試樣寬度的變化。雙軸引伸計（圖1）將軸向和橫向引伸計整合為一個單元，比兩個單獨的引伸計更便于連接。

圖1. 雙軸夾式引伸計

自動引伸計

自動引伸計是可遠程控制的接觸類型。這些引伸計可以自動接合和脫離試樣，并改變標距長度。

它們被廣泛用于大容量拉伸測試應用，并且是自動化（機器人）測試系統(tǒng)的重要組成部分。自動引伸計的使用減少了系統(tǒng)操作員的影響，提高了通量和結果的一致性。

非接觸式視頻引伸計

非接觸式視頻引伸計（圖2）使用高分辨率數(shù)碼相機和實時圖像處理，通過跟蹤試樣上對比標記的移動來確定應變。由于這些引伸計不與試樣發(fā)生物理接觸，因此引伸計不會影響材料性能，也不會因試樣失效時釋放的能量而損壞引伸計。

圖2.安裝在溫度柜上的非接觸式視頻引伸計

在一定溫度的室內(nèi)進行測試時，視頻引伸計可處于溫度室內(nèi)，將測量系統(tǒng)與惡劣環(huán)境隔離。與自動引伸計一樣，非接觸式視頻引伸計也減少了操作者的影響，提高了測試結果的一致性。

全場應變測量

視頻引伸計功能的一個令人興奮的擴展是能夠產(chǎn)生全場應變分布的集成數(shù)字圖像相關軟件的可用性（圖3）。這項技術的工作原理是將隨機圖案應用于試樣表面，在試驗過程中捕獲一系列圖像，然后用一種算法分析圖像，該算法首先確定每個圖像的位移場，隨后確定每個圖像的應變場。應變場信息包括應變張量的所有分量（即軸向、橫向、剪切應變）。

圖3.彎曲測試的DIC分析

與用應變計測量局部應變的單個分量，或用引伸計測量標距上的平均應變的傳統(tǒng)方法相比，全場應變測量產(chǎn)生了大量的附加信息，可以幫助工程師和科學家更好地理解材料的行為。