ICS25.160.40 CCSJ33 团 体 标 准 T/CWAN0096—2023 基于数字图像相关技术的焊接接头和堆焊接头 剪切性能测试方法 DIC-basedtestmethodforshearpropertiesofweldedjointandsurfacingjoint 2023-08-15发布 2023-09-01实施 中国焊接协会发布 全国团体标准信息平台 T/CWAN0096—2023 I目次 前言....................................................................................................................................................................II 1范围.....................................................................................................................................................................3 2规范性引用文件.................................................................................................................................................3 3术语和定义.........................................................................................................................................................3 4符号.....................................................................................................................................................................4 5测试方法和要求.................................................................................................................................................4 6试样制备.............................................................................................................................................................7 7试验程序.............................................................................................................................................................9 8试验结果.............................................................................................................................................................9 9试验报告...........................................................................................................................................................10 附录A（资料性）试验报告示例.....................................................................................................................11 全国团体标准信息平台 T/CWAN0096—2023 II前言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 本文件由中国焊接协会提出并归口。 本文件起草单位：南昌航空大学、浙大城市学院、方大特钢科技股份有限公司、重庆科技学院、 中国机械总院集团哈尔滨焊接研究所有限公司、北部湾大学、天津市特种设备监督检验技术研究院。 本文件主要起草人：陈玉华、史丽婷、袁树春、张体明、居琪萍、孙徕博、张龙、许明方、张世 一、石燕栋、尹立孟、谢吉林、李文凯、罗玖田、方乃文、马一鸣、谢雨田、陈博文、武鹏博、杨悦。 全国团体标准信息平台 T/CWAN0096—2023 3基于数字图像相关技术的焊接接头和堆焊接头剪切性能测试方法 1范围 本文件规定了一种用于金属材料对接、搭接（点焊和缝焊）和堆焊接头剪切性能测试方 法所涉及的试样制备、试验过程和测试方法等内容。 本文件适用于金属材料对接、搭接（点焊和缝焊）和堆焊接头采用数字图像相关技术进 行剪切性能测试。 2规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期 的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包 括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T228.1—2021金属材料拉伸试验第1部分室温试验方法 GB/T3375焊接术语 T/CWAN0010焊接术语焊接检验 ASTME2208-02评价非接触式光学应变测量系统的标准指南 3术语和定义 GB/T3375与T/CWAN0010界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 剪切试验sheartesting 利用拉力试验机在试验夹具上对按照规定要求加工过的矩形试样施加单一方向剪切力 直至破坏的试验过程。 3.2 剪切应力shearstress 试验过程中任一时刻的剪切力（P）与试样原始剪切面积（A）之比。 3.3 剪切强度shearstrength 在剪切应力作用下，材料所承受的最大剪切应力。在剪切试验中，剪切强度是用剪切 试验中的最大试验力（Pmax）除以试样的剪切面积（A）所得的应力，对于最大力的定义参 见GB/T228.1—2021。 3.4 剪切屈服强度yieldshearstrength 全国团体标准信息平台 T/CWAN0096—2023 4当试样呈现出屈服现象时，在试验期间试样产生剪切变形而力不增加时的剪切应力。 3.5 数字图像相关技术digitalimagecorrelation（DIC） 数字图像相关技术又称数字散斑相关技术，是将试件变形前后的两幅数字图像通过相 关计算获取感兴趣区域的变形信息的技术。 4符号 表1给出了对接、搭接（点焊和缝焊）和堆焊接头剪切性能测试过程中所涉及的符号及 相应的说明。 表1符号及说明 符号 说明 单位 L 测试样品两槽之间的距离 mm t0 测试样品厚度 mm l 测试样品剪切区长度 mm t 测试样品剪切区厚度 mm δ 测试样品剪切区宽度 mm A 测试样品剪切截面面积，A=l·tmm2 P 剪切力 N Pmax 最大剪切力 N S 剪切强度 MPa 5测试方法和要求 5.1数字图像相关技术测试系统组成 通过非接触式二维DIC测试系统对剪切性能测试试样进行测试过程中剪切区发生的应 变变化过程进行测量。DIC测试系统由计算机、控制器、数码相机、LED光源和拉伸试验机 组成，如图1所示。DIC测试系统应符合ASTME2208-02标准指南的要求。 图1数字图像相关技术测试系统组成 全国团体标准信息平台 T/CWAN0096—2023 55.2数字图像相关技术工作原理 散斑可以用于分析剪切性能测试试样的形变和变形，当剪切性能测试试样受到外力或变 形时，散斑图案也会发生相应变化。由数码相机对剪切性能测试试样的变形过程进行捕捉， 以每个计算点为中心（图2中红点所示），在参考图像上选取一定区域作为当前计算点的子区， 通过子区内的像素点构造一定的互相关函数，计算位移和应变等数据并最终通过DIC测试系 统将视觉信号以数字化的方式进行处理并呈现。 图2数字图像相关技术计算应变原理 5.3数字图像相关技术散斑制作流程 5.3.1散斑制作前准备 散斑制作前应确保剪切性能测试试样表面干净、光滑，并且没有粉尘、油脂或其他杂质。 喷漆操作需要遵守相关的安全操作规范和环境保护要求。确保在通风良好的区域进行操作， 并采取必要的个人防护措施，如佩戴呼吸器、手套和防护眼镜等。散斑制作应该在不影响物 体本身外观和性能的前提下进行，以免对实际应用场景产生不利影响。 5.3.2散斑制作 喷漆前应使用胶带等物体对剪切性能测试试样待测区以外的区域进行遮盖和保护。散斑 制作分为两步，第一步是将不反光白漆均匀覆盖于剪切性能测试试样待测区域表面，当LED 光源照射