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Videocorrelação: A solução para medição sem contacto

Os sistemas de vídeo-correlação do nosso parceiro tecnológico Correlated Solutions disponibilizam a medição sem contacto de deslocações e deformações em testes de materiais e produtos.

Para conhecer o potencial desta tecnologia, seguidamente apresentamos 3 exemplos de aplicação em diferentes áreas tecnológicas

APLICAÇÃO AEROESPACIAL:

A Airbus desenha e constrói aviões inovadores, reconhecidos mundialmente pela sua segurança e eficiência. Todos estes atributos são movidos por um programa de testes de primeira categoria, cuja prática inovadora é evidenciada pela utilização do sistema de medição VIC-3D.

Um dos objectivos do programa de testes da Airbus é caracterizar o dano estrutural causado por colisões entre aviões e pequenos projecteis, tais como aves e outros detritos terrestres, e garantir que a integridade estrutural da aeronave seja mantida.

Este tipo de evento pode ser reproduzido disparando vários tipos de projecteis em alta velocidade sobre uma peça da estrutura do avião. Os resultados obtidos podem ser utilizados para comparar com modelos informáticos da estrutura sob cargas de impacto, o que leva a projectos de design altamente optimizados e mais seguros.

O Dr. Richard Burguete, especialista em mecânica experimental da Airbus desde 1997, explica os benefícios desta abordagem da seguinte forma: "O sistema VIC-3D permite-nos ter a certeza que captámos todos os dados relevantes".

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APLICAÇÃO INDUSTRIAL:

O estudo do comportamento dos metais durante um evento de compressão dinâmica de alta velocidade sempre foi um desafio devido à complexa configuração dos testes e às rápidas taxas de captação de dados necessárias.

Actualmente, não há muita literatura disponível sobre o comportamento da deformação a velocidades de deformação de 10 a 500 Hz. Utilizando câmaras de alta velocidade da Photron, o sistema VIC-3D HS pode quantificar os deslocamentos da superfície e as deformações em três dimensões em todo o campo de estudo e com grande precisão.
A correlação de imagem digital (DIC) ganhou uma grande popularidade nos últimos anos em aplicações de alta velocidade devido à sua precisão, flexibilidade e facilidade de utilização.
Neste exemplo, uma amostra cilíndrica de 6 mm de diâmetro foi comprimida a uma taxa de deformação de 50 Hz. O sistema VIC-3D HS foi utilizado para captar os deslocamentos de superfície e as deformações da amostra durante o evento. Um padrão de salpicos aleatório é aplicado à amostra permitindo que o software de análise rastreie facilmente a deformação com a precisão de um subpíxel.

Embora as câmaras de alta velocidade consigam taxas de captura muito maiores, para este teste foram ajustadas a uma velocidade de fotogramas adequada de 14.400 fps para maximizar a resolução espacial ao adquirir uma quantidade adequada de imagens durante o evento. As câmaras trabalharam com uma resolução de 1024x400 pixels.

Após o evento as imagens foram transferidas para o PC e processadas com o software de análise VIC-3D.

            Imagens cedidas por cortesia por Amos Gilat e Jeremy Seidt da Universidade estatal de Ohio.


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APLICAÇÃO NA INDUSTRIA AUTOMÓVEL:

A Cummis desenha e testa os seus motores para suportar condições reais muito adversas, desde a utilização militar até à  industria de pesados.
Os engenheiros da Cummis querem saber exactamente como é que as suas peças se deformam com a combinação de cargas térmicas e mecânicas. Isto significa que têm que realizar os seus testes com os motores a funcionar e quentes.
Devido aos complexos campos de deformação produzidos nestas condições, os calibradores convencionais não podem satisfazer os requisitos da Cummis.
As simulações da FEA tambem são limitadas, devido às condições de contorno incerto. Com o sistema VIC-3D, os engenheiros da Cummis conseguem obter medições detalhadas de deformações tridimensionais.
Estas medições são realizadas sob condições reais de carga, enquanto o motor está em funcionamento. Além disso, o sistema VIC-3D é fácil de configurar e pode medir tanto peças pequenas como grandes montagens.

Paul Gloeckner, engenheiro sénior de investigação da Cummis, explica a utilidade do sistema VIC-3D da seguinte forma: "Esta ferramenta permite-nos fazer medições que anteriormente não eram possíveis. Também nos permitiu reduzir consideravelmente o tempo necessário para esses testes".

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