可持續發展得到越來越多的關注，從而導致電動汽車的需求不斷上漲。電動汽車的主要部件是鋰離子電池，電池不僅是動力系統的一部分，在實現新型互聯性和自動駕駛方面也發揮著關鍵作用。

塑料具有絕緣、加工方便、質量輕等優勢，成為動力電池模組結構件的首選材料，可用于制造電動汽車電池模塊、外殼部件、電池芯支架以及碰撞緩沖裝置。通過測試其抗拉脹形性能，可更好地為電池組件提供很好的碰撞和擠壓保護。

一、測量需求

板料成形是一種非常重要的材料加工技術，在汽車制造、航空航天、船舶領域被廣泛應用。而板料的成形極限是衡量板料塑性成形性能的重要指標。通過測量材料在受到脹形或拉伸脹形結合時能夠達到的變形程度，為評價板料成形性能以及改進成形工藝提供技術基礎和實用判據。

二、原有檢測方法

原有解決方案

測定FLD 的方法通常有三種，理論計算；數值模擬；實驗測定傳統的測量手段，通常采用單個圓形圖案在板料產生變形時近似變成橢圓的性質，采用工業軟尺或工具顯微鏡直接測量橢圓的長軸和短軸長度近似獲取單個圓所在區域的最大、最小主應變。

原有方案不足

1. 理論計算由于每種準則適用范圍有限，使得計算結果與試驗結果之間有一定差距。
2. 數值模擬的模擬結果，精度受操作者經驗水平的影響很大。
3. 實驗法測定成形極限圖，過去由于受已有應變測量手段和設備的限制，仍很難獲得失穩前的極限變形量。

三、新拓的FLC測量方案

為了克服過去測量方法的不足，引入基于數字圖相關法的板料成形極限應變的全場動態測量方法。新拓三維自主研發的XTDIC-FLC三維板材成型極限測量系統，通過跟蹤和匹配變形前后所采集圖像的灰度信息，測量薄壁件在脹形載荷下表面整體的瞬時位移場和應變場，具有非接觸、精度高、光路簡單，受環境影響小，自動化程度高等優點。

薄壁件裁制為FLC試件

基于數字圖像相關法和雙目立體視覺技術相結合，采用板料成形極限應變測量的方法，并結合測量板料成形極限的實驗裝置，可以測量大變形下的極限應變以建立材料的FLD，與傳統方法相比優勢明顯。

噴制散斑后的FLC試件

采用板料成形試驗機進行加載，同時使用XTDIC-FLC動態應變測量方法對成形極限曲線(FLC)進行測量，測量試件破裂前或破裂后的應變數據，以下為進行杯突實驗和數據采集：

通過板材成形極限測試，采用XTDIC-FLC系統可以獲取更多的數據，一組試驗即可獲取例如斷裂極限曲線、各種應變的極限曲線、板材外部和中間的全場應變結果。高精度的全場數據測量，高精度的材料數據，測試結果接近于生產實況。

擬合FLC曲線

每一組截線數據，都包括著主應變、次應變兩組數據，對每組數據分別進行二次曲線擬合，得到二次曲線的極值（主應變為最大值、次應變為最小值），這兩組機制分別作為一個點的X，Y坐標，形成FLC圖上的一個點，多組截線得到多個點，擬合點即可輸出FLC曲線數據。

FLC擬合結果

試件	極限主應變	次應變
5號試件	0.39	0.31
6號試件	0.40	0.35
7號試件	0.40	0.35

通過板料成形極限應變測量方法，結合板料成形試驗裝置，能夠快速完成薄壁件試樣的測試。采用新拓三維XTDIC-FLC系統不僅可以測量板料成形最終狀態的應變，而且能夠快速、直觀地測量板料試件在整個成形過程中的表面應變分布。

在未來模組外殼塑料發展趨勢會向輕量化和設計集成化方向發展，要求材料具有更好的力學性能，也應具備更易成型為薄壁件的特性。模組外殼塑料是一種復雜聚合物的共混體系，需通過測試其剛性、抗沖擊性和尺寸穩定性等力學性能，使其具有良好的成型加工性能，滿足新能源汽車電池構件的使用要求，為客戶的電池減重需求提供一個切實可行的方案。