告别数据中断与人为误差！XTDIC-VG视频引伸计用于金属材料疲劳测试

金属构件受循环交变载荷作用易发生突发性疲劳失效：宏观裂纹出现前，构件超80%的疲劳寿命都被微观位错滑移、微孔洞聚集、微裂纹扩展等隐性损伤过程消耗，传统检测手段难以实现早期损伤识别，因此疲劳测试需实现全周期、高精度应变监测。

新拓三维XTDIC-VG视频引伸计，基于DIC技术研发的非接触式高精度实时应变测量系统，依托机器视觉与图像识别技术，可自定义任意两点、任意区域作为虚拟标距，同步输出动态应变数据，并与疲劳加载试验机实现时序同步，完成全周期数据联动采集，成为金属疲劳测试的优选方案。

一、应变片、接触式引伸计与视频引伸计如何选择？

1. 引伸计：标距段平均应变

引伸计通过机械或电子方式测量两个测点之间的相对位移，再除以标距，得到标距范围内的平均应变。它常用于标准拉伸试验、弹性模量、屈服强度相关测试，以及需要计量溯源和标准化结果的场景。

2. 应变片：局部表面应变

应变片粘贴在试样表面，通过电阻变化反映局部表面应变。它适合关键点、多点布置、结构件、疲劳监测，以及不便安装引伸计的位置。

3. 视频引伸计：适用高温工况、脆软/易损伤试样

视频引伸计，纯光学非接触测量，通过算法计算两点间的距离变化，获取试样的标距伸长量、轴向应变。特殊工况适用，标准与非标试验均可兼容；只需做简单标记，操作便捷，但受光照、标记点影响测量效果。

二、XTDIC-VG视频引伸计核心优势

• 非接触测量：无物理接触，不干扰试样应力场，适配微小、薄壁精密试件。
• 虚拟标距灵活：软件自定义测量点位与区域，精准捕捉局部应变异常。
• 操作简便、重复性好：仅需制备表面散斑，标准化算法有效降低人为误差。
• 全流程连续采集：适配高低温、高低频疲劳、拉-拉/拉-压等工况，从损伤累积到试样断裂全程记录数据。
• 高速同步通讯：支持UDP协议，与主流试验机毫秒级同步，满足高频疲劳测试要求。

三、XTDIC-VG视频引伸计典型应用场景

依托高精度、非接触、全域测量的特性，XTDIC-VG视频引伸计不仅适用于金属疲劳测试，还可覆盖多类材料、多工况力学性能检测，典型应用方向如下：

• 测定金属、高分子、复合材料的弹性模量、泊松比、N 值、R 值等基础力学参数；
• 微小试件（＜5mm）、薄膜、橡胶等大变形/柔性材料测试；
• 高低温极端环境下拉伸与疲劳试验；
• 金属拉-拉、拉-压、弯曲、振动等各类疲劳测试。

四、铝镁合金拉伸疲劳测试实例

铝镁合金在交变载荷、振动、腐蚀耦合作用下易突发疲劳断裂，疲劳测试可获取疲劳强度、寿命、S-N 曲线，为结构设计、寿命预估提供数据支撑。

1、实验配套设备

XTDIC-VG-120视频引伸计、电液伺服疲劳试验机、散斑制备工具及配套工装。

2、测试流程

• 试样对中装夹，避免附加弯矩；
• 试件表面制作均匀散斑，保障图像识别效果；
• 设备标定、参数匹配，建立试验机与引伸计通讯；
• 启动拉-拉疲劳加载，XTDIC-VG视频引伸计同步采集图像数据，全程追踪至试样断裂。

五、数据与结果分析

XTDIC-VG视频引伸计依托DIC算法追踪散斑位移，计算动态应变并生成特征曲线，输出疲劳应变曲线：

疲劳曲线具备清晰的阶段性特征，分为三个阶段：

稳定循环段：应变幅值平稳，微观损伤缓慢累积；

损伤演化段：应变小幅上升，材料刚度衰减，微裂纹开始萌生；

失效断裂段：应变急剧突变，裂纹快速扩展，试样最终断裂。

曲线规律符合金属疲劳理论，可精准判定材料疲劳寿命、强度，定位裂纹萌生区域，量化刚度衰减情况。

测试价值

通过本次试验数据，可精准判定铝镁合金在特定加载工况下的疲劳寿命、疲劳强度，定位应力集中与裂纹萌生位置，量化循环载荷下的刚度衰减速率，为材料改性、结构优化、服役寿命评估提供量化依据。

六、试验总结

金属材料疲劳测试的核心难点，在于对早期隐性损伤、局部应变突变、全周期动态应变的精准捕捉。XTDIC-VG视频引伸计，可实现从小应变阶段到大变形阶段，持续跟踪标记点或特征区域，从试验启动到试样断裂的全周期、高精度、可视化监测。

该设备不仅适用于各类金属材料的疲劳性能检测，还可拓展至复合材料、柔性材料、极端环境试验等多个领域，能够有效助力材料研发、结构设计与装备寿命预测等相关工作。