اندازه‌گیری تنش پسماند در قطعات پلیمری به کمک روش انطباق تصاویر دیجیتالی

در این مقاله، برای بررسی و اندازه‌گیری تنش پسماند و تاثیرات آن بر میزان کرنش در قطعات پلیمری، از ترکیب روش انطباق تصاویر دیجیتال و روش سوراخکاری استفاده شده است. با اعمال خمش روی قطعات و اعمال جابجایی ثابت، تنش خمشی ایجاد شده و با استفاده از تجهیز ساخته شده، اندازه‌گیری شده است. در این راستا قطعات پلیمری از جنس پلکسی گلس با ضخامت های مختلف، تحت خمش سه نقطه ای با اندازه های مختلف مورد آزمون قرار گرفته و در نهایت نتایج بدست آمده از روش معرفی شده در این مقاله، با نتایج تحلیل نظری و شبیه سازی اجزای محدود، مقایسه و صحت سنجی شده است. مواد پلیمری مورد آزمایش به دلیل ضرایب کشسانی پایین، دارای کرنش آزاد شده ی بسیار بیشتری نسبت به نمونه ‌های فلزی هستند و بررسی کرنش ‌های آزاد شده در آن ها نیازمند کرنش سنج های با گستره بسیار بالاتری می باشد. بررسی نتایج نشان می دهد که ترکیب روش انطباق تصاویر دیجیتالی و سوراخکاری، قابلیت اندازه‌ گیری تنش پسماند با دقت بالا (در حدود اختلاف کمتر از 10%) را دارا می باشد. روش به کار گرفته شده در این مقاله با برطرف کردن محدودیت‌ های روش مرسوم استفاده از کرنش سنج، کرنش ها را در محدوده ی بسیار گسترده‌‌تری اندازه گیری می ‌کند و جایگزین مناسبی برای روش کرنش سنجی سوراخ در اندازه‌گیری تنش پسماند نمونه ‌های پلیمری خواهد بود.

measurement of residual stress in polymers by digital image correlation method

in this paper, the combination of digital image correlation and hole drilling methods has been used to investigate and measure the residual stress of polymer components. the bending stress was created by a three-point bending system and measured by theprovided equipment. these stresses are considered in theory to be equivalent to the residual stresses within the component. digital image correlation method utilized as a novel method to measuring released strain. in this regard, plexiglas polymer materials invarious thicknesses were analyzed under the different values of 3-point bending test. finally, the obtained results from the introduced method in this paper, with the results of finite element analysis and simulation have been compared and validated. unlike the samples that have an unknown amount of residual stresses, the residual stresses in these specimens have a certain amount that can be compared and verified with the simulation and analytical results. polymer materials have a higher released strain range thanmetals and it is possible to investigate the strain released by digital image correlation. the results show that the combination of digital image correlation and hole drilling techniques as innovations presented in this paper are capable of measuring residual stresses with a high accuracy less than 10% and also because of their major advantages. the method of using strain gauge would be a suitable alternative to the hole drilling whit strain gauge method for measuring residual stress in polymer samples.