熱彈性應(yīng)力分析系統(tǒng)（TSA），可用于材料測(cè)試中先進(jìn)的應(yīng)力可視化分析 。

對(duì)金屬及復(fù)合材料部件進(jìn)行工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)力測(cè)量

熱彈性應(yīng)力分析系統(tǒng)（TSA）是一種成像技術(shù)，它能在物體承受循環(huán)彈性載荷的情況下，對(duì)物體的應(yīng)力進(jìn)行高精度的測(cè)量。

熱彈性應(yīng)力分析采用了一個(gè)配備先進(jìn)圖像處理算法的紅外成像傳感器，將熱彈性引起的溫度變化轉(zhuǎn)化為表面應(yīng)力圖像。

這項(xiàng)技術(shù)在航空航天測(cè)試領(lǐng)域有著悠久且成功的應(yīng)用歷史，尤其在識(shí)別和量化具有幾何形狀復(fù)雜且關(guān)乎安全關(guān)鍵特征的金屬和復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力集中方面表現(xiàn)出色。

熱彈性應(yīng)力響應(yīng)帶有切口的鋁制試樣的圖像

處于壓縮狀態(tài)的支柱接頭的熱彈性應(yīng)力響應(yīng)圖像

主要優(yōu)點(diǎn)：

1）原位測(cè)試過程中測(cè)量與處理

2）光學(xué)的全場(chǎng)測(cè)量技術(shù)

3）只需進(jìn)行少量（甚至無需）表面處理

4）易于進(jìn)行有限元模型（FEM）驗(yàn)證

5）操作簡便：瞄準(zhǔn)、對(duì)焦、然后測(cè)量

6）使用一款非制冷型長波紅外相機(jī)（LWIR），其具有低于1mk的分辨靈敏度

受扭載荷作用下的3D打印短程線桁架的熱彈性應(yīng)力響應(yīng)圖像

隨時(shí)間不斷優(yōu)化的高保真成像

熱彈性應(yīng)力分析系統(tǒng)（TSA），尤其是在材料測(cè)試應(yīng)用方面，其關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)之一在于該技術(shù)本質(zhì)上具有較高的熱靈敏度，而這取決于兩個(gè)關(guān)鍵因素：被檢測(cè)物體的材料特性以及觀察所用的時(shí)間。

正因如此，熱彈性應(yīng)力分析系統(tǒng)（TSA）能夠?qū)|(zhì)量逐步提升的應(yīng)力圖像進(jìn)行原位（半實(shí)時(shí)）測(cè)量。如果觀察時(shí)間更長，圖像噪聲可以降低到一定程度，此時(shí)應(yīng)力圖像在視覺質(zhì)量上可以與有限元模擬圖像相媲美。

鋁制樣品在三點(diǎn)彎曲測(cè)試中的熱彈性應(yīng)力響應(yīng)圖像

一個(gè)鋁制試樣樣品在彈性范圍內(nèi)承受循環(huán)（疲勞）載荷進(jìn)行測(cè)試；左側(cè)是有限元模型，右側(cè)是使用熱彈性應(yīng)力分析（TSA）在不同時(shí)間間隔下的測(cè)量結(jié)果

一種光學(xué)的、瞄準(zhǔn)、拍攝并測(cè)量的實(shí)驗(yàn)測(cè)量技術(shù)

熱彈性應(yīng)力分析系統(tǒng)（TSA）是一種光學(xué)非接觸式測(cè)量技術(shù)，這意味著它無需與測(cè)試物體表面建立機(jī)械連接?？梢栽谡麄€(gè)光學(xué)可視表面上進(jìn)行測(cè)量，從而得出全場(chǎng)測(cè)量結(jié)果。MiTE 軟件套件使用戶能夠融合應(yīng)力和視覺通道信息，以實(shí)現(xiàn)更完善、更詳細(xì)的洞察和分析。

更重要的是，用戶無需校準(zhǔn)傳感器，并且只要物體表面不反光（具有高發(fā)射率），在檢測(cè)之前就無需對(duì)表面進(jìn)行預(yù)處理。只需瞄準(zhǔn)、拍攝然后測(cè)量即可！

在循環(huán)彎曲載荷作用下的扳手的熱彈性應(yīng)力響應(yīng)圖像

快速且可靠的有限元模型驗(yàn)證

熱彈性效應(yīng)會(huì)產(chǎn)生與應(yīng)力變化成正比的表面溫度變化。

對(duì)彈性加載物體的應(yīng)力可視化處理，使得有限元模型能夠得到快速測(cè)試、完善和驗(yàn)證。

這項(xiàng)技術(shù)幾乎可以應(yīng)用于任意復(fù)雜程度的結(jié)構(gòu)特征，因此，與其他實(shí)驗(yàn)測(cè)量方法相比，模型驗(yàn)證能夠以更嚴(yán)格的方式進(jìn)行。

具有開創(chuàng)性的熱靈敏度，達(dá)到了＜1mk

熱彈性應(yīng)力分析系統(tǒng)（TSA）背后的創(chuàng)新理念源于對(duì)一款緊湊、堅(jiān)固且 “非制冷型” 長波紅外相機(jī)（LWIR）的應(yīng)用。

結(jié)合先進(jìn)的信號(hào)處理技術(shù)和定制的定時(shí)電子元件，熱彈性應(yīng)力分析系統(tǒng)（TSA）能夠?qū)崿F(xiàn)小于1mK的開創(chuàng)性熱靈敏度。通過使用相關(guān)“鎖相”技術(shù)，熱彈性應(yīng)力分析系統(tǒng)（TSA）能夠生成高信噪比（SNR）的圖像。

通過使用相關(guān)“鎖定”技術(shù)，ThermoESA 能夠捕獲高信噪比（SNR）圖像，作為有限元模型 （FEM）驗(yàn)證的全面測(cè)量。這推動(dòng)了更好的設(shè)計(jì)和工程結(jié)果，因?yàn)镕EM可以在設(shè)計(jì)/制造過程的早期進(jìn)行改進(jìn)和驗(yàn)證。

與“非制冷型”探測(cè)器相比，“制冷型” 探測(cè)器靈敏度更高，在循環(huán)測(cè)量開始時(shí)具有非常好的信噪比（SNR）特性。然而，其信噪比提升速度不如“非制冷型”探測(cè)器，這使得熱彈性應(yīng)力分析系統(tǒng)（TESA）能夠獲得良好的圖像質(zhì)量。

用于測(cè)量兩個(gè)鋁制F-35切口上的應(yīng)力分布的ThermoESA系統(tǒng)

與ThermoESA系統(tǒng)一起打包的是功能強(qiáng)大的MiTE Suite軟件包，為高級(jí)應(yīng)力成像和分析提供了一套全面的工具。

MiTE Suite提供一系列功能，包括：

1）復(fù)值熱彈性響應(yīng)

2）實(shí)時(shí)顯示可見光和紅外圖像

3）熱彈性效果的半實(shí)時(shí)顯示（用戶可選擇幀速率）

4）繪圖函數(shù)

5）點(diǎn)和ROI指標(biāo)

6）應(yīng)力和溫度變化校準(zhǔn)

MiTE軟件套件的屏幕截圖

一款小巧緊湊的工業(yè)工具，搭配功能強(qiáng)大的軟件

與熱彈性應(yīng)力分析系統(tǒng)（TSA）配套的是功能強(qiáng)大的MiTE套件軟件包，它提供了一套全面的工具，用于進(jìn)行高級(jí)應(yīng)力成像和分析。

該軟件具備一系列功能，包括：完整的復(fù)值熱彈性響應(yīng)、視覺圖像和紅外圖像的實(shí)時(shí)顯示、熱彈性響應(yīng)的半實(shí)時(shí)顯示（用戶可選擇更新速率）、繪圖功能、點(diǎn)和感興趣區(qū)域（RoI）指標(biāo)，以及應(yīng)力、應(yīng)變和溫度變化校準(zhǔn)。

熱彈性應(yīng)力分析系統(tǒng)（TSA）是一個(gè)完整且設(shè)備齊全的熱彈性應(yīng)力分析系統(tǒng)（TSA），作為一個(gè)配有電纜的傳感器提供，因此設(shè)置快速又簡便。所有組件（除了一臺(tái)筆記本電腦外）都放置在一個(gè)堅(jiān)固的運(yùn)輸箱內(nèi)，以便在運(yùn)輸過程中提供可靠的保護(hù)。

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