Applicazioni meccaniche delle misure tramite visione: campi di deformazione e traiettorie

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1 Dipartimento di Meccanica Sezione di Misure e Tecniche Sperimentali Applicazioni meccaniche delle misure tramite visione: campi di deformazione e traiettorie Lecco, 26 Novembre 2013 Emanuele Zappa emanuele.zappa@polimi.it

2 Le telecamere come strumento di misura 1 Le telecamere sono a tutti gli effetti dei trasduttori: Oggetto LUCE Telecamera IMMAGINE Elaboratore MISURA

3 Monitoraggio di vibrazioni di ponti 2 vertical displacement [mm] p2 p3 p4 p t [s]

4 Piazza Città di Lombardia: misure per il collaudo dinamico della copertura 3 Test per collaudo dinamico della nuova sede della Regione Lombardia. Nell edificio c è anche una piazza coperta. La copertura è a circa 50m dal suolo. Il montaggio degli accelerometri sulla copertura è complesso e rischioso. Utilizzo sistemi di visione.

5 Prove dinamiche copertura con ingresso a gradino 4 Posizione telecamera Punto di forzamento Sistema oleodinamico di carico Fusibile meccanico

6 Prove dinamiche copertura con ingresso a gradino Misura della risposta al gradino con sistema di visione e stima delle frequenze proprie tramite analisi in frequenza. 5 Pattern matching Telec. (deriv seconda) Accelerometro 0.08 m/s Frequenza [Hz] La telecamera permette di misurare anche lo spostamento statico.

7 Analisi dinamica di cavi tesati Cavi per trasmissione di potenza elettrica Studio della dinamica per evitare collassi dovuti a vibrazioni indotte da vento Misura delle vibrazioni in diversi punti per stimare lo smorzamento.

8 DIC: introduzione 7 DIC = Digital Image Correlation Tecnica di analisi delle immagini che consente di misurare l intero campo di spostamenti (e deformazioni) degli oggetti inquadrati.

9 DIC: introduzione 8 DIC = Digital Image Correlation Tecnica di analisi delle immagini che consente di misurare l intero campo di spostamenti (e deformazioni) degli oggetti inquadrati.

10 DIC in prove di flessione su 4 punti in travi 9 Scopo della ricerca: studiare la meccanica della frattura di travi in cemento armato.

11 DIC per analisi saldature in acciai speciali 10 Sistema di acquisizione stereoscopico per misure 3D Miglioramento della misura con creazione sulla superficie del provino di una griglia di punti ottimizzati in dimensione e distanza. Ricostruzione 3D e campo di deformazioni

12 DIC per l ottimizzazione dello stampaggio Materiali compositi a matrice plastica rinforzati in fibra corta: effetto dell orientazione delle fibre sulla risposta meccanica studio ottimizzazione della direzione di iniezione.

13 DIC per lo studio di materiali multistrato Materiali multistrato per imballaggio alimentare Studio della frattura in prossimità della sede del tappo, Taratura modelli numerici basata sui campi di deformazione misurati con la DIC.

14 DIC per applicazioni dinamiche 13 Sviluppo di tecniche di misura DIC in ambito dinamico (oggetti vibranti o in rapida deformazione). Laser Shaker Camera

15 Definizione della postura del piota sulla moto 14 Misura della postura del pilota lungo 3 direzioni e 3 orientazioni nello spazio per studiare la dinamica veicolo-pilota. Target piano Telecamera sul codone

16 Validazione con manipolatore robot Moto imposto da un manipolatore Misura con pose estimation Validazione

17 Prova di line change, andamento dei 6 gdl 580 Posizione X 150 Posizione Y 140 Posizione Z mm mm mm s 20 Rollio s 70 Beccheggio s 30 Imbardata deg deg mm s s s

18 17 Grazie per l attenzione!