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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 [email protected]

Emanuele Zappa – Dipartimento di Meccanica

Le telecamere come strumento di misura

Le telecamere sono a tutti gli effetti dei trasduttori:

1

Oggetto

LUCE

Telecamera

Elaboratore

IMMAGINE

MISURA


Monitoraggio di vibrazioni di ponti 2

12 14 16 18 20 22 24 26 28

0

2

4

6

8

t [s]

verti

cal d

ispl

acem

ent [

mm

]

p2p3p4p5


3Piazza Città di Lombardia: misure per il collaudo dinamico della copertura

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.


4Prove dinamiche copertura con ingresso a gradino

Posizione telecamera

Punto di forzamento

Fusibile meccanico

Sistema oleodinamico di carico


5Prove dinamiche copertura con ingresso a gradino

Misura della risposta al gradino con sistema di visione e stima delle frequenze proprie tramite analisi in frequenza.

Pattern matching

0 2 4 6 80

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

Frequenza [Hz]

m/s2

Telec. (deriv seconda)Accelerometro

La telecamera permette di misurare anche lo spostamento statico.


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.


7DIC: introduzione

DIC = Digital Image CorrelationTecnica di analisi delle immagini che consente di misurare l’intero campo di spostamenti (e deformazioni) degli oggetti inquadrati.


8DIC: introduzione

DIC = Digital Image CorrelationTecnica di analisi delle immagini che consente di misurare l’intero campo di spostamenti (e deformazioni) degli oggetti inquadrati.


DIC in prove di flessione su 4 punti in travi 9

Scopo della ricerca: studiare la meccanica della frattura di travi in cemento armato.


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


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.


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.


DIC per applicazioni dinamiche

Sviluppo di tecniche di misura DIC in ambito dinamico (oggetti vibranti o in rapida deformazione).

13

Laser

Camera

Shaker


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


Validazione con manipolatore robot

• Moto imposto da un manipolatore• Misura con pose estimation• Validazione


Prova di line change, andamento dei 6 gdl

0 2 4 6 8 10530

540

550

560

570

580Posizione X

mm

s0 2 4 6 8 10

-100

-50

0

50

100

150Posizione Y

mm

s0 2 4 6 8 10

80

100

120

140Posizione Z

mm

s

0 2 4 6 8 10-20

-10

0

10

20Rollio

deg

s0 2 4 6 8 10

55

60

65

70Beccheggio

deg

s0 2 4 6 8 10

-20

-10

0

10

20

30Imbardata

mm

s


Grazie per l’attenzione!

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