水凝膠是一類具有親水基團(tuán)，能被水溶脹但不溶于水的具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚合物。它在水中能夠吸收大量的水分顯著溶脹，并在顯著溶脹之后能夠繼續(xù)保持其原有結(jié)構(gòu)而不被溶解。它能夠感知外界刺激的微小變化，如溫度、pH值、離子強(qiáng)度、電場、磁場等，并能夠?qū)Υ碳ぐl(fā)生敏感性的響應(yīng)，常通過體積的溶脹或收縮來實(shí)現(xiàn)。水凝膠的這一特點(diǎn)使它在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、記憶元件開關(guān)、生物酶的固定、農(nóng)業(yè)中的保水抗旱等方面擁有廣泛的應(yīng)用前景。

一.?解決方案

為了更好地理解水凝膠的彈性和形狀穩(wěn)定性，為材料的優(yōu)化設(shè)計和應(yīng)用提供更科學(xué)的依據(jù)，某研究所研究課題組希望通過采用數(shù)字圖像相關(guān)法（DIC）來對其結(jié)構(gòu)制樣進(jìn)行力學(xué)性能測試。

基于以上需求，海塞姆采用了基于數(shù)字圖像相關(guān)法 (DIC)的視頻引伸計進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，分析應(yīng)力應(yīng)變曲線，通過計算試樣標(biāo)距內(nèi)的形變得到研究所所需力學(xué)性能數(shù)據(jù)的解決方案。

海塞姆視頻引伸計采用標(biāo)準(zhǔn)化單目三維DIC技術(shù)，具有非接觸，全場測量，操作簡單，輸出數(shù)據(jù)匹配度高，測量環(huán)境要求低，測量精度高，適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，是目前材料性能測試領(lǐng)域深受青睞的應(yīng)變測量設(shè)備。采用海塞姆視頻引伸計，能很好地解決水凝膠大變形下的應(yīng)變測量難題。

二.?試驗過程

試驗裝置整體主要分為海塞姆視頻引伸計和自研的VisualStrainGauge軟件兩部分。

測試過程中，樣品在一定的拉伸載荷下進(jìn)行多次循環(huán)（拉伸和卸載），通過應(yīng)力應(yīng)變曲線得到拉伸強(qiáng)度、拉伸斷裂應(yīng)力以及拉伸彈性模量等數(shù)據(jù)。

三.?測試結(jié)果