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Digital image correlation analysis for displacement measurements in cantilever beams
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Resumo
A correlação digital de imagens (DIC) usa técnicas de processamento digital de imagens,
o que permite a aquisição de campos de deslocamento de um objeto em regiões de
interesse. A diferença entre DIC e as outras técnicas de medição convencionais é que
DIC permite a medição de modo não-invasivo, resultando em uma técnica de baixo
custo. DIC pode ser aplicada em engenharia civil, engenharia mecânica, ciência dos
materiais e engenharia biomédica, entre outras. Também pode ser adaptada e utilizada
em diferentes condições de medição, permitindo um processamento rápido e preciso de
um número elevado de imagens. Este trabalho teve como objetivo medir deslocamentos
em uma viga em balanço por meio da técnica DIC. Para este fim, foram analisados
diferentes configurações de marcas em vigas de aço ASTM A36, que obteve campos
de deslocamento ao longo das vigas. Foi utilizado um software comercial para o
processamento das imagens, baseada na técnica DIC. O procedimento foi aplicado para
cargas de 0,05 N, 0,1 N, 0,2 N, 0,5 N, 10 N, 20 N e 50 N. Os resultados mostraram-se
satisfatórios quando comparados com valores analíticos e com o Método dos Elementos
Finitos. Valores para cargas de 10 N apresentaram diferença em torno de 0,3 mm entre os resultados analíticos e DIC. Isso demonstra o potencial da técnica DIC para medições
de deslocamento em vigas em balanço.
Abstract
Digital Image Correlation (DIC) uses digital images processing techniques, which allows the
acquisition of displacement fields of an object in regions of interest. The difference between
DIC and other conventional measurement techniques is that DIC allows measurement of noninvasive mode, resulting in a low cost benefit. DIC is a technique applied in civil engineering,
mechanical engineering, materials science and biomedical engineering, among others. Thus, it
can also be adapted and used in many different measurement conditions, allowing a quick and
accurate processing of a large number of images. This work is aimed to measure displacements
in a cantilever beam by using DIC technique. To this end, different configurations of markings
in ASTM A36 steel beams were analyzed, which obtained displacement fields along the beams.
Commercial software for images processing, based on DIC technique was used. The procedure
was applied to loads of 0.05 N, 0.1 N, 0.2 N, 0.5 N, 10 N, 20 N and 50 N. Satisfactory results
were found when compared to analytical values and the Finite Elements Method. Results for
loads of 10 N presented a difference around 0.3 mm between analytical results and DIC. This
demonstrated the potential of DIC for displacement measurements in cantilever beams.
Descrição
Área de concentração
Agência de desenvolvimento
Palavra chave
Marca
Objetivo
Procedência
Impacto da pesquisa
Resumen
Palavras-chave
ISBN
DOI
Citação
PICOY, Y. S. M. et al. Digital image correlation analysis for displacement measurements in cantilever beams. Theoretical and Applied Engineering, Lavras, v. 1, n. 3, p. 1-7, 2017.