Implementação de um sistema para medição das deformações no plano pela técnica de correlação digital de imagem

• Autor(a) principal: Rosas, José Davide Lima
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.22/15024
• topic: Correlação digital de imagem; Desenvolvimento de sistema DIC; Fabrico de padrões de speckle; Medição do campo de deformações; Qualidade do padrão de speckle; Programas de correlação digital de imagem; Ensaio de tração; Ensaios a elevadas taxas de deformação; Digital Image Correlation; DIC system Development; Speckle pattern; Deformation field; Speckle Pattern Quality; Digital image correlation programs; Tensile test; High strain rate tests

O presente documento descreve o estudo e implementação de um sistema dedicado à medição dos campos de deslocamentos e deformações no plano, baseados na técnica de correlação digital de imagem. O seu princípio de funcionamento assenta na correlação de imagens digitais com padrões aleatórios de speckle captados da superfície do objeto, para diferentes estados da sua deformação. O documento inicia com uma revisão bibliográfica da técnica que aborda os princípios básicos e as variáveis relevantes para o seu funcionamento. Para implementação do sistema foi necessário desenvolver um programa que permite analisar a qualidade das imagens captadas pela câmara e, através deste, ajustar os diversos elementos que o compõem. Neste programa foram incluídas ferramentas que permitem a análise e classificação dos padrões de speckle. Através destas ferramentas foram analisados os padrões de speckle produzidos por diferentes processos de fabrico, sendo selecionado o processo de transferência por adesão, por apresentar as melhores características. Em seguida, são analisados diversos programas dedicados à correlação digital de imagem e selecionado o programa que apresenta o desempenho global mais satisfatório. Posteriormente, são realizados diversos ensaios de tração com o propósito de validar o campo de deformações medido com o sistema implementado, tendo como referência as deformações medidas com um extensómetro mecânico e o campo de deformações obtido pelo método de elementos finitos. Através deste estudo foi possível caracterizar a resolução e a exatidão das medições, bem como, identificar as limitações e capacidades do sistema implementado. Foram igualmente realizados ensaios de tração a elevadas taxas de deformação através da barra de Hopkinson, os quais permitiram explorar novos domínios de aplicação desta técnica e a definição de novos procedimentos. Por fim, são apresentadas as conclusões principais e resultados alcançados neste trabalho, a partir dos quais são traçadas linhas orientadoras para a realização de trabalhos futuros.