CN111366478A - 一种电测-焦散线-数字散斑相关法同步实验系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电测‑焦散线‑数字散斑相关法同步实验系统及方法，包括第一闪光灯光源(1)，第二闪光灯光源(2)，电容充电器(3)，第一超高速摄影仪(4)，第二超高速摄影仪(5)，数据处理中心(6)，焦散斑计算模块(7)，冲击头(8)，落锤(9)，实验加载台(10)，超动态应变仪(11)，数据采集仪(12)，分光镜(13)，滤波片(14)，试件(15)，桥盒(16‑20)，信号线(21‑36)，应变片(37‑41)，信号线(42‑43)；该系统综合了应变片电测法测量设备简单、测得数据准确性高，动态焦散线法操作便捷、导出的数字图像测量方便，数字散斑相关方法对环境要求低、能够实现全场测量、测量精度高的优点，能够测得运动裂纹的扩展速度、裂纹尖端区域应变量、动态应力强度因子、动态断裂韧度等各项力学参数，通过综合对比分析三种方法测得的数据，能够更加准确、科学、定量地研究运动裂纹的扩展机理。
Description
技术领域
本发明涉及实验力学研究领域的动态断裂力学实验研究方法，尤其涉及一种研究裂纹起裂及裂纹扩展机理的实验系统及方法。
背景技术
人类的各种生产活动都离不开对自然资源的开发和利用，随着人类社会的进步和城镇化的发展，工程材料的应用也越来越广泛，而工程材料大都具有原生裂纹或气孔等缺陷，这些缺陷的存在和发展对于材料的稳定性以及各种力学性能都有重要的影响，因而研究各种工程材料裂纹的萌生、发展及破坏具有重要的意义。
国内外对于静力载荷下各种工程材料稳定性的研究已经有了一定的研究成果，但自然界中工程材料的破坏大都是在多种载荷作用下的动态破坏，因而研究工程材料在动态载荷下的破坏机理，分析运动裂纹的扩展速度、裂纹尖端区域应变量、动态应力强度因子、动态断裂韧度等各项力学参数，对于工程实践具有重要的意义。
目前，国内外学者针对运动裂纹尖端应力场的变化规律已经有了一定的研究成果，对于材料动态破坏的研究方法主要有电测法、数字散斑相关方法和动态焦散线方法，他们分别具有各自的优缺点。但是利用应变片电测方法、动态焦散线方法和数字散斑相关方法同步分析运动裂纹尖端应力场变化规律的研究尚未进行。
发明内容
本发明公开了一种电测-焦散线-数字散斑相关法同步实验系统及方法，该系统综合了应变片电测法测量设备简单、测得数据准确性高，动态焦散线法操作便捷、导出的数字图像测量方便，数字散斑相关方法对环境要求低、能够实现全场测量、测量精度高的优点，能够测得运动裂纹的扩展速度、裂纹尖端区域应变量、动态应力强度因子、动态断裂韧度等各项力学参数，通过综合对比分析三种方法测得的数据，能够更加准确、科学、定量地研究运动裂纹的扩展机理。
本发明的内容具体如下：
一种电测-焦散线-数字散斑相关法同步实验系统，包括第一闪光灯光源(1)，第二闪光灯光源(2)，电容充电器(3)，第一超高速摄影仪(4)，第二超高速摄影仪(5)，数据处理中心(6)，焦散斑计算模块(7)，冲击头(8)，落锤(9)，实验加载台(10)，超动态应变仪(11)，数据采集仪(12)，分光镜(13)，滤波片(14)，试件(15)，桥盒(16-20)，信号线(21-36)，应变片(37-41)，信号线(42-43)；其中，冲击头(8)，落锤(9)位于实验加载台(10)上，滤波片(14)安装在第二超高速摄影仪(5)的镜头上，数据采集仪(12)位于超动态应变仪(11)中。用信号线(32-36)分别连接桥盒(16-20)和试件(15)上的应变片(37-41)，用信号线(21-25)分别连接桥盒(16-20)和超动态应变仪(11)，用信号线(27)连接超动态应变仪(11)和第一超高速摄影仪(4)，用信号线(28)连接超动态应变仪(11)和第二超高速摄影仪(5)，用信号线(26)连接超动态应变仪(11)和数据处理中心(6)，用信号线(30)连接第一超高速摄影仪(4)和数据处理中心(6)，用信号线(29)连接第二超高速摄影仪(5)和焦散斑计算模块(7)，用信号线(31)连接第一超高速摄影仪(4)和电容充电器(3)，用信号线(42)连接电容充电器(3)和第一闪光灯光源(1)，用信号线(43)连接电容充电器(3)和第二闪光灯光源(2)。
所述的试验系统，数据处理中心(6)中安装数字散斑图像计算程序和超动态应变仪配套测试程序；将数据处理中心(6)中安装的超动态应变仪配套测试程序的触发方式设置为外触发，在实验开始前通过数据处理中心(6)设置试件(15)上应变片(37)为触发应变片，冲击头(8)击中试件(15)后，触发应变片(37)发生应变，产生触发信号，通过信号线(32)传递到桥盒(16)，再通过信号线(21)传递到超动态应变仪(11)，超动态应变仪(11)开始采集电测数据并存储于数据采集仪(12)中。超动态应变仪(11)接到触发信号的同时，通过信号线(27)和信号线(28)分别传递触发信号到第一超高速摄影仪(4)和第二超高速摄影仪(5)。第一超高速摄影仪(4)接到触发信号开始采集数字图像相关法实验数据，同时传出电信号触发电容充电器(3)，电容充电器(3)控制第一闪光灯光源(1)和第二闪光灯光源(2)开始工作。第二超高速摄影仪(5)接到触发信号开始采集焦散线实验数据。从而实现第一超高速摄影仪(4)、第二超高速摄影仪(5)、第一闪光灯光源(1)、第二闪光灯光源(2)的同步工作。
所述的实验系统，将数字散斑相关方法、焦散线以及电测三种实验方法相结合，同步记录试件(15)在动态加载条件下裂纹的断裂过程，采集相关实验数据。
所述的实验系统，在第二超高速摄影仪(5)的镜头前加安装滤波片(14)将闪光灯白色光源过滤为单色光，以便达到更好的观测效果。
所述的实验系统，利用分光镜(13)从主光路分出一条支路，通过第二超高速摄影仪(5)采集焦散线实验图片，实现焦散线和数字散斑相关方法的同步测量和记录。
根据任意所述的一种电测-焦散线-数字散斑相关法同步实验方法，其特征在于，包括以下步骤：
首先，根据实验要求准备试件(15)。根据实验要求先用胶带将试件从中间裂缝处将一侧试件(15)包裹，再根据实验要求对试件(15)进行人工喷斑；将试件需要喷斑的表面朝上置于白纸之上，采用哑光白漆在该表面均匀喷置一层白色底层，然后将试件(15)放于阴凉通风处静置24至36小时，待白漆底层完全干燥后，采用哑光黑漆在白色底层上随机并均匀地喷涂黑色散斑，喷涂过程需要严格控制喷涂速率，过高或过低的喷涂速率均会造成散斑大小不均匀，进而引起数字图像相关实验的数据测量偏差；黑斑喷涂完毕后，将试件置于阴凉通风处干燥48小时；待黑斑干后小心的将另一侧的胶带撕下；并用浸湿酒精的脱脂棉将贴胶带的区域擦拭干净；根据实验需要对试件(15)粘贴应变片(37-41)；贴片前，在试件(15)非喷斑表面用标记笔对应变片(37-41)贴片位置进行准确标记，用细砂纸在贴片位置进行小范围轻微打磨，然后用酒精的对试件(15)表面进行清洁；用502胶水涂覆应变片粘贴面，用手指按压挤出气泡，持续30s即粘牢；胶粘剂不宜过多，以免影响试件(15)的裂纹扩展路径；粘贴应变片(37-41)后，将试件固定于实验加载台(10)上。
其次，调试光路系统。将第一超高速摄影仪(4)置于试件(15)喷斑表面的正前方，将第一超高速摄影仪(4)的焦距调节至试件(15)表面，将第一闪光灯光源(1)置于试件(15)喷斑表面斜前方，保证第一闪光灯光源(1)发出的光线与试件(15)喷斑表面的法线呈45°角,用信号线(42)连接电容充电器(3)和第一闪光灯光源(1)，充电三十秒,将第一超高速摄影仪(4)的触发方式设置为外触发,向数字散斑图像计算程序中导入散斑参考图像，并设置各项计算参数，选取裂纹扩展区域；将第二超高速摄影仪(5)的焦距调至试件前方一定距离处，将第二闪光灯光源(2)置于试件(15)贴应变片一侧的前方，保证第二闪光灯光源(2)发出的光线与试件(15)表面垂直,用信号线(43)连接电容充电器(3)和第二闪光灯光源(2)，将第二超高速摄影仪(5)的触发方式设置为外触发，将超动态应变仪(11)调节至待触发模式。
其次，将试件(15)表面的应变片(37-41)通过信号线(32-36)分别与桥盒(16-20)连接，再将桥盒(16-20)通过信号线(21-25)与超动态应变仪(11)连接。
其次，通过数据处理中心(6)设置试件(15)上应变片(37)为触发应变片。
最后，释放落锤(9)使其下落击中冲击头(8)，对试件(15)施加荷载，试件(15)产生裂纹并扩展，此时系统自动同步采集记录电测实验数据、焦散线实验数据和数字图像相关实验数据。
附图说明
图1为本发明实验系统图；
图2为本发明试件示意图。
附图标记说明：
1、第一闪光灯光源，2、第二闪光灯光源，3、电容充电器，4、第一超高速摄影仪，5、第二超高速摄影仪，6、数据处理中心，7、焦散斑计算模块，8、冲击头，9、落锤，10、实验加载台，11、超动态应变仪，12、数据采集仪，13、分光镜，14、滤波片，15、试件，16-20、桥盒，21-36信号线，37-41、应变片，42-43、信号线。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。此处描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
参考图1、图2，一种电测-焦散线-数字散斑相关法同步实验系统及方法，包括第一闪光灯光源(1)，第二闪光灯光源(2)，电容充电器(3)，第一超高速摄影仪(4)，第二超高速摄影仪(5)，数据处理中心(6)，焦散斑计算模块(7)，冲击头(8)，落锤(9)，实验加载台(10)，超动态应变仪(11)，数据采集仪(12)，分光镜(13)，滤波片(14)，试件(15)，桥盒(16-20)，信号线(21-36)，应变片(37-41)，信号线(42-43)；其中，冲击头(8)，落锤(9)位于实验加载台(10)上，滤波片(14)安装在第二超高速摄影仪(5)的镜头上，数据采集仪(12)位于超动态应变仪(11)中。用信号线(32-36)分别连接桥盒(16-20)和试件(15)上的应变片(37-41)，用信号线(21-25)分别连接桥盒(16-20)和超动态应变仪(11)，用信号线(27)连接超动态应变仪(11)和第一超高速摄影仪(4)，用信号线(28)连接超动态应变仪(11)和第二超高速摄影仪(5)，用信号线(26)连接超动态应变仪(11)和数据处理中心(6)，用信号线(30)连接第一超高速摄影仪(4)和数据处理中心(6)，用信号线(29)连接第二超高速摄影仪(5)和焦散斑计算模块(7)，用信号线(31)连接第一超高速摄影仪(4)和电容充电器(3)，用信号线(42)连接电容充电器(3)和第一闪光灯光源(1)，用信号线(43)连接电容充电器(3)和第二闪光灯光源(2)。
所述的试验系统，数据处理中心(6)中安装数字散斑图像计算程序和超动态应变仪配套测试程序；将数据处理中心(6)中安装的超动态应变仪配套测试程序的触发方式设置为外触发，在实验开始前通过数据处理中心(6)设置试件(15)上应变片(37)为触发应变片，冲击头(8)击中试件(15)后，触发应变片(37)发生应变，产生触发信号，通过信号线(32)传递到桥盒(16)，再通过信号线(21)传递到超动态应变仪(11)，超动态应变仪(11)开始采集电测数据并存储于数据采集仪(12)中。超动态应变仪(11)接到触发信号的同时，通过信号线(27)和信号线(28)分别传递触发信号到第一超高速摄影仪(4)和第二超高速摄影仪(5)。第一超高速摄影仪(4)接到触发信号开始采集数字图像相关法实验数据，同时传出电信号触发电容充电器(3)，电容充电器(3)控制第一闪光灯光源(1)和第二闪光灯光源(2)开始工作。第二超高速摄影仪(5)接到触发信号开始采集焦散线实验数据。从而实现第一超高速摄影仪(4)、第二超高速摄影仪(5)、第一闪光灯光源(1)、第二闪光灯光源(2)的同步工作。
所述的实验系统，将数字散斑相关方法、焦散线以及电测三种实验方法相结合，同步记录试件(15)在动态加载条件下裂纹的断裂过程，采集相关实验数据。
所述的实验系统，在第二超高速摄影仪(5)的镜头前加安装滤波片(14)将闪光灯白色光源过滤为单色光，以便达到更好的观测效果。
所述的实验系统，利用分光镜(13)从主光路分出一条支路，通过第二超高速摄影仪(5)采集焦散线实验图片，实现焦散线和数字散斑相关方法的同步测量和记录。
所述的实验系统，在试件(15)喷涂数字散斑的另一面贴了应变片(37-41)，既不会影响焦散线实验和数字散斑相关方法实验的结果观测，又能增加实验数据丰富性，实现了三种实验方法的结合，增加了实验结果的准确性。
根据任意所述的一种电测-焦散线-数字散斑相关法同步实验方法，其特征在于，其具体操作方法是：
首先，根据实验要求准备试件。根据实验要求先用胶带将试件从中间裂缝处将一侧试件包裹，再根据实验要求对试件进行人工喷斑；将试件需要喷斑的表面朝上置于白纸之上，采用哑光白漆在该表面均匀喷置一层白色底层，然后将试件放于阴凉通风处静置24至36小时，待白漆底层完全干燥后，采用哑光黑漆在白色底层上随机并均匀地喷涂黑色散斑，喷涂过程需要严格控制喷涂速率，过高或过低的喷涂速率均会造成散斑大小不均匀，进而引起数字图像相关实验的数据测量偏差；黑斑喷涂完毕后，将试件置于阴凉通风处干燥48小时；待黑斑干后小心的将另一侧的胶带撕下；并用浸湿酒精的脱脂棉将贴胶带的区域擦拭干净；根据实验需要对试件粘贴应变片；贴片前，在试件非喷斑表面用标记笔对应变片贴片位置进行准确标记，用细砂纸在贴片位置进行小范围轻微打磨，然后用酒精的对试件表面进行清洁；用502胶水涂覆应变片粘贴面，用手指按压挤出气泡，持续30s即粘牢；胶粘剂不宜过多，以免影响试件的裂纹扩展路径；粘贴应变片后，将试件固定于实验加载台上。
其次，调试光路系统。将第一超高速摄影仪置于试件喷斑表面的正前方，将第一超高速摄影仪的焦距调节至试件表面，将第一闪光灯光源置于试件喷斑表面斜前方，保证第一闪光灯光源发出的光线与试件喷斑表面的法线呈45°角,用信号线连接电容充电器和第一闪光灯光源，充电三十秒,将第一超高速摄影仪的触发方式设置为外触发,向数字散斑图像计算程序中导入散斑参考图像，并设置各项计算参数，选取裂纹扩展区域；将第二超高速摄影仪的焦距调至试件前方一定距离处将第二闪光灯光源置于试件贴应变片一侧的前方，保证第二闪光灯光源发出的光线与试件表面垂直,用信号线连接电容充电器和第二闪光灯光源，将第二超高速摄影仪的触发方式设置为外触发，将超动态应变仪调节至待触发模式。
其次，将试件表面的应变片通过信号线分别与桥盒连接，再将桥盒通过信号线与超动态应变仪连接。
其次，通过数据处理中心设置试件上某一个应变片为触发应变片。
最后，释放落锤使其下落击中冲击头，对试件施加荷载，试件产生裂纹并扩展，此时系统自动同步采集记录电测实验数据、焦散线实验数据和数字图像相关实验数据。
参考图1、图2，以落锤冲击作用下的试件动态断裂实验为例进行说明，包括以下步骤：
首先，根据实验要求准备试件(15)。根据实验要求先用胶带将试件从中间裂缝处将一侧试件(15)包裹，再根据实验要求对试件(15)进行人工喷斑；将试件需要喷斑的表面朝上置于白纸之上，采用哑光白漆在该表面均匀喷置一层白色底层，然后将试件(15)放于阴凉通风处静置24至36小时，待白漆底层完全干燥后，采用哑光黑漆在白色底层上随机并均匀地喷涂黑色散斑，喷涂过程需要严格控制喷涂速率，过高或过低的喷涂速率均会造成散斑大小不均匀，进而引起数字图像相关实验的数据测量偏差；黑斑喷涂完毕后，将试件置于阴凉通风处干燥48小时；待黑斑干后小心的将另一侧的胶带撕下，撕得时候要注意边界处尽量不要将散斑处理毛躁；并用浸湿酒精的脱脂棉将贴胶带的区域擦拭干净；根据实验需要对试件(15)粘贴应变片(37-41)；贴片前，在试件(15)非喷斑表面用标记笔对应变片(37-41)贴片位置进行准确标记，用细砂纸在贴片位置进行小范围轻微打磨，然后用酒精的对试件(15)表面进行清洁；用502胶水涂覆应变片粘贴面，用手指按压挤出气泡，持续30s即粘牢；胶粘剂不宜过多，以免影响试件(15)的裂纹扩展路径；粘贴应变片(37-41)后，将试件固定于实验加载台(10)上。
其次，调试光路系统。将第一超高速摄影仪(4)置于试件(15)喷斑表面的正前方，将第一超高速摄影仪(4)的焦距调节至试件(15)表面，将第一闪光灯光源(1)置于试件(15)喷斑表面斜前方，保证第一闪光灯光源(1)发出的光线与试件(15)喷斑表面的法线呈45°角,用信号线(42)连接电容充电器(3)和第一闪光灯光源(1)，充电三十秒,将第一超高速摄影仪(4)的触发方式设置为外触发,向数字散斑图像计算程序中导入散斑参考图像，并设置各项计算参数，选取裂纹扩展区域；将第二超高速摄影仪(5)的焦距调至试件前方一定距离处，将第二闪光灯光源(2)置于试件(15)贴应变片一侧的前方，保证第二闪光灯光源(2)发出的光线与试件(15)表面垂直,用信号线(43)连接电容充电器(3)和第二闪光灯光源(2)，将第二超高速摄影仪(5)的触发方式设置为外触发，将超动态应变仪(11)调节至待触发模式。
其次，将试件(15)表面的应变片(37-41)通过信号线(32-36)分别与桥盒(16-20)连接，再将桥盒(16-20)通过信号线(21-25)与超动态应变仪(11)连接。
其次，通过数据处理中心(6)设置试件(15)上应变片(37)为触发应变片。
最后，释放落锤(9)使其下落击中冲击头(8)，对试件(15)施加荷载，试件(15)产生裂纹并扩展，此时系统自动同步采集记录电测实验数据、焦散线实验数据和数字图像相关实验数据。
以上结合附图仅对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域技术人员对发明的技术方案进行多种简单的变形，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围。
Claims (6)
1.一种电测-焦散线-数字散斑相关法同步实验系统，包括第一闪光灯光源(1)，第二闪光灯光源(2)，电容充电器(3)，第一超高速摄影仪(4)，第二超高速摄影仪(5)，数据处理中心(6)，焦散斑计算模块(7)，冲击头(8)，落锤(9)，实验加载台(10)，超动态应变仪(11)，数据采集仪(12)，分光镜(13)，滤波片(14)，试件(15)，桥盒(16-20)，信号线(21-36)，应变片(37-41)，信号线(42-43)；其中，冲击头(8)，落锤(9)位于实验加载台(10)上，滤波片(14)安装在第二超高速摄影仪(5)的镜头上，数据采集仪(12)位于超动态应变仪(11)中。用信号线(32-36)分别连接桥盒(16-20)和试件(15)上的应变片(37-41)，用信号线(21-25)分别连接桥盒(16-20)和超动态应变仪(11)，用信号线(27)连接超动态应变仪(11)和第一超高速摄影仪(4)，用信号线(28)连接超动态应变仪(11)和第二超高速摄影仪(5)，用信号线(26)连接超动态应变仪(11)和数据处理中心(6)，用信号线(30)连接第一超高速摄影仪(4)和数据处理中心(6)，用信号线(29)连接第二超高速摄影仪(5)和焦散斑计算模块(7)，用信号线(31)连接第一超高速摄影仪(4)和电容充电器(3)，用信号线(42)连接电容充电器(3)和第一闪光灯光源(1)，用信号线(43)连接电容充电器(3)和第二闪光灯光源(2)。
2.根据权利要求1所述的实验系统，其特征在于，数据处理中心(6)中安装数字散斑图像计算程序和超动态应变仪配套测试程序；将数据处理中心(6)中安装的超动态应变仪配套测试程序的触发方式设置为外触发，在实验开始前通过数据处理中心(6)设置试件(15)上应变片(37)为触发应变片，冲击头(8)击中试件(15)后，触发应变片(37)发生应变，产生触发信号，通过信号线(32)传递到桥盒(16)，再通过信号线(21)传递到超动态应变仪(11)，超动态应变仪(11)开始采集电测数据并存储于数据采集仪(12)中。超动态应变仪(11)接到触发信号的同时，通过信号线(27)和信号线(28)分别传递触发信号到第一超高速摄影仪(4)和第二超高速摄影仪(5)。第一超高速摄影仪(4)接到触发信号开始采集数字图像相关法实验数据，同时传出电信号触发电容充电器(3)，电容充电器(3)控制第一闪光灯光源(1)和第二闪光灯光源(2)开始工作。第二超高速摄影仪(5)接到触发信号开始采集焦散线实验数据。从而实现第一超高速摄影仪(4)、第二超高速摄影仪(5)、第一闪光灯光源(1)、第二闪光灯光源(2)的同步工作。
3.根据权利要求1所述的实验系统，其特征在于，将数字散斑相关方法、焦散线以及电测三种实验方法相结合，同步记录试件(15)在动态加载条件下裂纹的断裂过程，采集相关实验数据。
4.根据权利要求1所述的实验系统，其特征在于，在第二超高速摄影仪(5)的镜头前加安装滤波片(14)将闪光灯白色光源过滤为单色光，以便达到更好的观测效果。
5.根据权利要求1所述的实验系统，其特征在于，利用分光镜(13)从主光路分出一条支路，通过第二超高速摄影仪(5)采集焦散线实验图片，实现焦散线和数字散斑相关方法的同步测量和记录。
6.根据权利要求1-6任意所述的一种电测-焦散线-数字散斑相关法同步实验方法，其特征在于，包括以下步骤：
首先，根据实验要求准备试件(15)。根据实验要求先用胶带将试件从中间裂缝处将一侧试件(15)包裹，再根据实验要求对试件(15)进行人工喷斑；将试件需要喷斑的表面朝上置于白纸之上，采用哑光白漆在该表面均匀喷置一层白色底层，然后将试件(15)放于阴凉通风处静置24至36小时，待白漆底层完全干燥后，采用哑光黑漆在白色底层上随机并均匀地喷涂黑色散斑，喷涂过程需要严格控制喷涂速率，过高或过低的喷涂速率均会造成散斑大小不均匀，进而引起数字图像相关实验的数据测量偏差；黑斑喷涂完毕后，将试件置于阴凉通风处干燥48小时；待黑斑干后小心的将另一侧的胶带撕下；并用浸湿酒精的脱脂棉将贴胶带的区域擦拭干净；根据实验需要对试件(15)粘贴应变片(37-41)；贴片前，在试件(15)非喷斑表面用标记笔对应变片(37-41)贴片位置进行准确标记，用细砂纸在贴片位置进行小范围轻微打磨，然后用酒精的对试件(15)表面进行清洁；用502胶水涂覆应变片粘贴面，用手指按压挤出气泡，持续30s即粘牢；胶粘剂不宜过多，以免影响试件(15)的裂纹扩展路径；粘贴应变片(37-41)后，将试件固定于实验加载台(10)上。
其次，调试光路系统。将第一超高速摄影仪(4)置于试件(15)喷斑表面的正前方，将第一超高速摄影仪(4)的焦距调节至试件(15)表面，将第一闪光灯光源(1)置于试件(15)喷斑表面斜前方，保证第一闪光灯光源(1)发出的光线与试件(15)喷斑表面的法线呈45°角,用信号线(42)连接电容充电器(3)和第一闪光灯光源(1)，充电三十秒,将第一超高速摄影仪(4)的触发方式设置为外触发,向数字散斑图像计算程序中导入散斑参考图像，并设置各项计算参数，选取裂纹扩展区域；将第二超高速摄影仪(5)的焦距调至试件前方一定距离处，将第二闪光灯光源(2)置于试件(15)贴应变片一侧的前方，保证第二闪光灯光源(2)发出的光线与试件(15)表面垂直,用信号线(43)连接电容充电器(3)和第二闪光灯光源(2)，将第二超高速摄影仪(5)的触发方式设置为外触发，将超动态应变仪(11)调节至待触发模式。
其次，将试件(15)表面的应变片(37-41)通过信号线(32-36)分别与桥盒(16-20)连接，再将桥盒(16-20)通过信号线(21-25)与超动态应变仪(11)连接。
其次，通过数据处理中心(6)设置试件(15)上应变片(37)为触发应变片。
最后，释放落锤(9)使其下落击中冲击头(8)，对试件(15)施加荷载，试件(15)产生裂纹并扩展，此时系统自动同步采集记录电测实验数据、焦散线实验数据和数字图像相关实验数据。
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