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Publicação
Medição da deformação em materiais metálicos através de sistemas de visão
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Autores
Orientador(es)
Resumo(s)
A realização da medição de comprimentos, extensões e deslocamentos em estruturas de engenharia
civil é uma tarefa fundamental durante a fase construtiva das mesmas por forma a assegurar a sua
qualidade final, no que diz respeito à geometria e segurança. Durante a fase de exploração, estas
medições são também muito relevantes nas tarefas de monitorização: como forma de garantir o
desempenho das estruturas durante a sua vida útil; e que se comportam de acordo com as hipóteses
de cálculo. Entende-se, portanto, que o desenvolvimento de novos métodos de medição e
monitorização de estruturas de engenharia civil é uma área de investigação muito relevante.
As novas metodologias a desenvolver devem ter em consideração a precisão e exatidão dos resultados
obtidos, mas também a rapidez e facilidade de execução, não esquecendo o custo associado. Neste
âmbito, os métodos baseados em imagem são uma opção muito atrativa, pela sua versatilidade,
rapidez e baixo custo, quando comparados com metodologias mais tradicionais. A maior desvantagem
parece ser a relativa baixa exatidão. A maior parte dos estudos publicados sobre estes métodos
baseiam-se em medições estruturais em fases avançadas do comportamento estrutural não linear, não
apresentando na sua maioria medidas acerca da qualidade dos resultados alcançados. A efetividade
destas técnicas em fase de comportamento elástico é ainda relativamente desconhecida.
Neste trabalho tem-se por objetivo avaliar a aplicação de métodos baseados em imagem na medição
de extensões: (i) em fase elástica, para estimar o valor do Módulo de Elasticidade do material; (ii) em
fase plástica, para permitir avaliar a relação constitutiva do material até à rotura. Para o efeito recorreuse ao ensaio de tração de provetes de liga 5754 de alumínio com medição de extensões através das
técnicas de Fotogrametria e Correlação Digital de Imagem (Digital Image Correlation (DIC)). Os
resultados alcançados foram comparados com resultados de referência obtidos com recurso a
extensometria tradicional baseada na variação da resistência elétrica.
Os resultados obtidos permitiram concluir sobre a precisão e exatidão de ambas as técnicas.
Demonstrou-se que: (i) na determinação do Módulo de Elasticidade (E) do alumínio, é possível utilizar
a Fotogrametria, prevendo uma possível diferença relativa do resultado de 10%, quando comparado
com a medição do extensómetro, e a DIC com uma possível diferença relativa do resultado de 22%,
quando comparado com a medição do extensómetro; (ii) na determinação da extensão do ensaio até
à rotura, as técnicas com recurso a sistemas de visão garantem a medição de extensões em casos
onde as técnicas clássicas falham, sendo possível obter diferenças relativas entre os 0.9% e os 13.7%
em fase plástica, para a Fotogrametria, e entre os 2.3% e os 18.3% em fase plástica, para a DIC.
Descrição
Palavras-chave
Medição Extensão Processamento Digital Fotogrametria Imagem