热弹性应力分析系统

热弹性应力分析系统（TSA），可用于材料测试中先进的应力可视化分析 。

对金属及复合材料部件进行工业现场的应力测量

热弹性应力分析系统（TSA）是一种成像技术，它能在物体承受循环弹性载荷的情况下，对物体的应力进行高精度的测量。

热弹性应力分析采用了一个配备先进图像处理算法的红外成像传感器，将热弹性引起的温度变化转化为表面应力图像。

这项技术在航空航天测试领域有着悠久且成功的应用历史，尤其在识别和量化具有几何形状复杂且关乎安全关键特征的金属和复合材料结构中的应力集中方面表现出色。

热弹性应力响应带有切口的铝制试样的图像

处于压缩状态的支柱接头的热弹性应力响应图像

主要优点：

1）原位测试过程中测量与处理

2）光学的全场测量技术

3）只需进行少量（甚至无需）表面处理

4）易于进行有限元模型（FEM）验证

5）操作简便：瞄准、对焦、然后测量

6）使用一款非制冷型长波红外相机（LWIR），其具有低于1mk的分辨灵敏度

受扭载荷作用下的3D打印短程线桁架的热弹性应力响应图像

随时间不断优化的高保真成像

热弹性应力分析系统（TSA），尤其是在材料测试应用方面，其关键优势之一在于该技术本质上具有较高的热灵敏度，而这取决于两个关键因素：被检测物体的材料特性以及观察所用的时间。

正因如此，热弹性应力分析系统（TSA）能够对质量逐步提升的应力图像进行原位（半实时）测量。如果观察时间更长，图像噪声可以降低到一定程度，此时应力图像在视觉质量上可以与有限元模拟图像相媲美。

铝制样品在三点弯曲测试中的热弹性应力响应图像

一个铝制试样样品在弹性范围内承受循环（疲劳）载荷进行测试；左侧是有限元模型，右侧是使用热弹性应力分析（TSA）在不同时间间隔下的测量结果

一种光学的、瞄准、拍摄并测量的实验测量技术

热弹性应力分析系统（TSA）是一种光学非接触式测量技术，这意味着它无需与测试物体表面建立机械连接。可以在整个光学可视表面上进行测量，从而得出全场测量结果。MiTE 软件套件使用户能够融合应力和视觉通道信息，以实现更完善、更详细的洞察和分析。

更重要的是，用户无需校准传感器，并且只要物体表面不反光（具有高发射率），在检测之前就无需对表面进行预处理。只需瞄准、拍摄然后测量即可！

在循环弯曲载荷作用下的扳手的热弹性应力响应图像

快速且可靠的有限元模型验证

热弹性效应会产生与应力变化成正比的表面温度变化。

对弹性加载物体的应力可视化处理，使得有限元模型能够得到快速测试、完善和验证。

这项技术几乎可以应用于任意复杂程度的结构特征，因此，与其他实验测量方法相比，模型验证能够以更严格的方式进行。

具有开创性的热灵敏度，达到了＜1mk

热弹性应力分析系统（TSA）背后的创新理念源于对一款紧凑、坚固且 “非制冷型" 长波红外相机（LWIR）的应用。

结合先进的信号处理技术和定制的定时电子元件，热弹性应力分析系统（TSA）能够实现小于1mK的开创性热灵敏度。通过使用相关“锁相"技术，热弹性应力分析系统（TSA）能够生成高信噪比（SNR）的图像。

通过使用相关“锁定"技术，ThermoESA 能够捕获高信噪比（SNR）图像，作为有限元模型 （FEM）验证的全面测量。这推动了更好的设计和工程结果，因为FEM可以在设计/制造过程的早期进行改进和验证。

与“非制冷型"探测器相比，“制冷型" 探测器灵敏度更高，在循环测量开始时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"探测器，这使得热弹性应力分析系统（TESA）能够获得良好的图像质量。

用于测量两个铝制F-35切口上的应力分布的ThermoESA系统

与ThermoESA系统一起打包的是功能强大的MiTE Suite软件包，为高级应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）复值热弹性响应

2）实时显示可见光和红外图像

3）热弹性效果的半实时显示（用户可选择帧速率）

4）绘图函数

5）点和ROI指标

6）应力和温度变化校准

MiTE软件套件的屏幕截图

一款小巧紧凑的工业工具，搭配功能强大的软件

与热弹性应力分析系统（TSA）配套的是功能强大的MiTE套件软件包，它提供了一套全面的工具，用于进行高级应力成像和分析。

该软件具备一系列功能，包括：完整的复值热弹性响应、视觉图像和红外图像的实时显示、热弹性响应的半实时显示（用户可选择更新速率）、绘图功能、点和感兴趣区域（RoI）指标，以及应力、应变和温度变化校准。

热弹性应力分析系统（TSA）是一个完整且设备齐全的热弹性应力分析系统（TSA），作为一个配有电缆的传感器提供，因此设置快速又简便。所有组件（除了一台笔记本电脑外）都放置在一个坚固的运输箱内，以便在运输过程中提供可靠的保护。

技术规格