Il kit è un sistema completo per la correlazione d'immagine digitale (DIC) bidimensionale e tridimensionale progettato per insegnare agli studenti come misurare e visualizzare le deformazioni superficiali, le sollecitazioni e gli spostamenti in materiali e forme.
La correlazione digitale di immagini, spesso nota con l'acronimo inglese DIC (Digital image correlation), è un metodo ottico basato sull'analisi di immagini digitali al fine di ottenere misure 2D e 3D di spostamento e deformazione delle superfici, o in generale degli oggetti, presenti nel campo inquadrato. Rispetto a tecniche di misura basate su trasduttori di spostamento e deformazione (estensimetri), che forniscono misure di tipo puntuale, la DIC permette di ottenere simultaneamente informazioni su un numero elevato di punti in una regione di interesse, ossia consente misure di campo (discreto) delle quantità di interesse. Un ulteriore vantaggio di questa tecnica è la caratteristica di non prevedere il contatto tra lo strumento e il misurando.
Componenti del kit:
- 2 videocamere professionali ad ottica intercambiabile: risoluzione 24 MP, montate su staffa in alluminio regolabile;
- 2 obiettivi: Angolo di campo diagonale: 24.8°, Ingrandimento: 1:1, Minima distanza focale: 30 cm;
- treppiedi stabilizzato: portata massima 8 kg, altezza regolabile da 90 a 180 cm, testa video fluida;
- 2 faretti illuminazione a LED;
- target di calibrazione;
- software DIC: per analizzare in maniera digitale le deformazioni meccaniche causate dalle sollecitazioni.
Caratteristiche principali
Il software ha una serie di caratteristiche interessanti, tra cui:
- In grado di analizzare singole immagini, sequenze di immagini e video
- Sottoinsiemi conformi di forma arbitraria (per DIC locale)
- Parallelismo abilitato MPI
- Funzioni di interpolazione basate sulla convoluzione che funzionano come gli spline quintici, ma in una frazione del tempo di elaborazione
- Criteri di correlazione delle differenze quadratiche della somma zero-normalizzata (ZNSSD)
- Ottimizzazione basata sul gradiente e basata sul simplex (il simplex non richiede gradienti di immagine)
- Attivazione specificata dall'utente di varie funzioni di forma (traslazione, rotazione, deformazione normale e taglio)
- Disposizione specificata dall'utente dei punti di correlazione che possono essere raffinati in modo adattivo
- Robuste capacità di calcolo della deformazione per il trattamento di discontinuità e gradienti di deformazione elevati
- Test di regressione e test unitari estesi
Funzionamento e caratteristiche principali
- Compatibilità con macchine di prova sui materiali (non incluse nel kit): il sistema si integra con apparecchiature di prova per analizzare campioni e provini sottoposti a sollecitazioni meccaniche.
- Acquisizione stereoscopica 3D: grazie a due videocamere professionali, è possibile catturare immagini ad alta precisione per un'analisi tridimensionale del campione.
- Setup flessibile e stabile: le videocamere sono montate su una staffa orizzontale fissata a un treppiede, posizionate a poche decine di centimetri dal campione in esame.
- Dettaglio elevato: gli obiettivi macro garantiscono un'acquisizione estremamente dettagliata delle immagini della regione d'interesse.
Processo di analisi
- Cattura delle immagini: durante la prova, le videocamere scattano immagini della regione d'interesse in momenti specifici (prima, durante e dopo la sollecitazione).
- Elaborazione software: le immagini vengono caricate nel software DIC, che confronta le variazioni tra la prima e le altre immagini.
- Visualizzazione delle deformazioni: il software fornisce una rappresentazione intuitiva delle deformazioni meccaniche prodotte sul campione, evidenziando spostamenti e sollecitazioni con precisione.
APPLICAZIONI DIDATTICHE
Il KIT DIC è pensato per soddisfare le esigenze didattiche nei seguenti ambiti:
Prove meccaniche su provini di materiale diverso:
- deflessione di travi e mensole;
- architetture a due cerniere e archi fissi;
- barre curve e bracci;
- piegatura plastica di travi e telai;
- deflessioni e reazioni dei telai;
- ponti sospesi semplici.
Test e proprietà dei materiali
- macchine universali di prova;
- macchine per prove di trazione da banco;
- macchine per test di creep;
- laboratori di materiali con acquisizione dati;
- apparati per lo studio della legge di Hooke e della rigidità delle molle;
- rigidità, flessione e torsione;
Teoria delle macchine
- vibrazioni libere e forzate.
- vibrazioni torsionali libere.
- vibrazioni di cantilever.
ELEMENTI RICHIESTI (non inclusi): Personal Computer
