材料に負荷が加わった際の『変化』を『可視化』できます

製品の製造工程や使用環境下あるいは信頼性試験環境下では、材料に様々な負荷が加わり、劣化や破壊を発生させることがあります。メカニズムを考察する上では、劣化後の分析だけではなく、『変化』の様子を把握することも重要です。
デジタル画像相関法(DIC)を用い、『変化』の様子を撮影した画像を解析することで、歪や変位を『可視化』することが可能です。フィルム材料に対して、加熱環境下で引張試験を行った際に加わる歪みの様子を測定した事例を紹介します。

有機フィルムの引張試験(加熱)時の歪み測定

有機フィルムについて加熱しながら引張試験を実施し、変形した際の歪みの様子を可視化するため、DIC測定を行いました。DICの測定原理は図1のとおりで、試料表面の変化の様子をカメラで撮影し、可視化します。加熱・引張りに伴って変化した様子をDICで測定・解析したものを図2に示しました。その結果、フィルムの伸びとともに、変形量が大きい箇所で歪みが大きくなっている(カラーバーに従って赤色が増加している)ことが確認できました。また、歪みの測定結果から数値の算出も可能であり、図3のようにポアソン比を算出することも可能です。